Час грати?

Грати в судоку!

Unique Rectangles у судоку: смертельний візерунок

ДиявольськіКласичне + кілерКрок 28 з 386 хвилин читання

Усі інші техніки на цій драбині міркують про числа в сітці. Unique Rectangle міркує про саму головоломку: правильно складене судоку має рівно один розв'язок, тож будь-яке розташування, що дало б два, не може бути частиною відповіді. Цей єдиний факт виключає кандидатів, яких більше нічим не зачепити.

Що це за візерунок

Чотири клітинки в кутах прямокутника (два рядки, два стовпці), розкидані, що принципово, по рівно двох блоках. Якщо всі чотири кути зрештою містять лише двох тих самих кандидатів, скажімо 3 і 7, головоломка зламана:

Тут кути містять лише 3 і 7. Обидва заповнення нижче розв'язують сітку, якщо прямокутник охоплює рівно два блоки:

ЗаповненняВерхній рядокНижній рядок
Перше3 77 3
Друге7 33 7

Поміняй дві цифри по діагоналі, і кожен рядок, стовпець і блок усе одно міститиме кожну цифру рівно раз. Два правильні розв'язки. Оскільки в правильної головоломки він один, ця форма, смертельний візерунок, ніколи не може з'явитися у фінальній сітці, а те, що її запобігає, мусить бути істинним.

Те саме міркування працює для довших парних циклів клітинок, що чергуються між двома областями: шестиклітинковий чи восьмиклітинковий Unique Loop читається точнісінько як чотириклітинковий прямокутник.

Чотири типи

Смертельний візерунок становить загрозу, лише коли чотири кути близькі до того, щоб містити тільки пару. Що виключати, залежить від того, скільки кутів мають додаткових кандидатів.

ТипЩо ти бачишЩо ти прибираєш
1Три кути — рівно пара; один кут має додатковихОбидві цифри пари з цього одного кута
2Два кути мають ту саму єдину додаткову цифруЦю додаткову цифру з кожної клітинки, що бачить обидва кути
3Два кути разом мають кілька додатковихДодаткові діють як відкрита чи прихована підмножина у спільній області
4У спільній області є місце для однієї цифри пари лише в двох кутахІншу цифру пари з обох кутів

Тип 1 — найпоширеніший і найлегше довіряти: якби й цей кут містив лише 3 і 7, смертельний візерунок був би завершений, тож він мусить зберегти одну зі своїх додаткових цифр.

Bivalue Universal Grave (BUG)

Прямокутник — це смертельний візерунок на чотирьох клітинках. Bivalue Universal Grave — те саме міркування, розтягнуте на всю сітку: якби кожна нерозв'язана клітинка містила рівно двох кандидатів, а кожне значення кандидата траплялося рівно двічі в кожному рядку, стовпці й блоці, усю сітку можна було б одночасно обміняти між двома розв'язками. Правильна головоломка ніколи не може осісти в такому стані.

На практиці ти ловиш його за одну клітинку до цього: кожна нерозв'язана клітинка має двох кандидатів, окрім однієї, що має трьох. Такий стан називають BUG+1. Двоє кандидатів зайвої клітинки поводяться точнісінько як у справжньому BUG: кожен трапляється рівно двічі в кожному рядку, стовпці й блоці, до яких належить. Третій трапляється тричі в кожній із власних областей клітинки: її рядку, стовпці й блоці. Цей третій кандидат мусить бути відповіддю: якби клітинка прийняла будь-якого з двох інших, решта сітки опинилася б у справжньому стані BUG, чого правильна головоломка мати не може.

У прикладі нижче J5 містить 1, 2 і 3, а кожна інша нерозв'язана клітинка має двох кандидатів. У рядку J цифри 1 і 3 мають по два місця, а 2 — три: J5, J6 і J7. Стовпець 5 (D5, H5, J5) і блок 8 (H5, J5, J6) також мають три місця для 2. Якби J5 була 1 чи 3, сітка стала б bivalue universal grave, тож 1 і 3 зникають з J5, а лишається лише 2. Постановка випливає як одиначка.

  1. Простіші техніки вичерпано. Порахуй кандидатів у кожній порожній клітинці.

  2. Кожна порожня клітинка має рівно двох кандидатів, крім J5, яка має трьох: 1, 2 і 3.

  3. У рядку J 1 і 3 мають по два місця, а 2 має три: J5, J6 і J7.

    Стовпець 5 (D5, H5, J5) і блок 8 (H5, J5, J6) також мають по три місця для 2.

  4. Якби J5 була 1 або 3, кожна порожня клітинка мала б двох кандидатів, а кожна цифра — по два місця в кожному рядку, стовпці та блоці.

    Такий візерунок, Bivalue Universal Grave, ніколи не має рівно одного розв'язку. Справжнє судоку не може його містити.

  5. 1 і 3 видалено з J5, тож J5 — це 2, цифра, що з'являється тричі у своєму рядку, стовпці та блоці.

Простіші техніки вичерпано. Порахуй кандидатів у кожній порожній клітинці.

Типи від 2 до 4 узагальнюють ідею так само, як типи унікального прямокутника вище: більше клітинок мають додаткових кандидатів, а міркування перетворюється на виключення в спільній області замість однієї постановки. BUG+1 помітити важче, ніж прямокутник, більшість розв'язувачів, зокрема автоматичні оцінювачі на кшталт Sudoku Explainer, оцінюють його помітно вище за звичайний унікальний прямокутник.

Коли його шукати

Унікальність — пізня техніка не тому, що її важко побачити, а тому, що її легко бачити всюди, щойно почнеш шукати. Спершу пройди одиначки, підмножини, вказівні пари й риби; бери прямокутник, коли сітка затихла, а пари повторюються по двох блоках.

Одна умова абсолютна: має бути відомо, що головоломка має єдиний розв'язок. Кожна головоломка на цьому сайті його має, тож міркування тут завжди доступне. Якщо ти розв'язуєш сітку невідомого походження або власноруч складену, унікальність може непомітно дати хибну відповідь.

Як застосувати, крок за кроком

  1. Знайди клітинки з рівно двома кандидатами й запиши пару.
  2. Шукай ту саму пару в клітинці, що ділить з нею рядок, а потім перевір дві клітинки, що завершують прямокутник.
  3. Переконайся, що прямокутник охоплює рівно два блоки: чотири блоки означають відсутність смертельного візерунка й жодного висновку.
  4. Порахуй кути з додатковими кандидатами: один кут — тип 1, два кути — тип 2, 3 або 4.
  5. Застосуй виключення для цього типу, а потім знову прогони базові техніки: прямокутник зазвичай відмикає низку одиначок.

Розібраний приклад

Два прямокутники, кожен охоплює рівно два блоки.

Тип 1. B4, B5, H4 і H5 — кути, у блоці 2 і блоці 8. B5, H4 і H5 містять лише 1 і 6. B4 містить 1 і 6 плюс 7 і 8. Якби B4 була 1 чи 6, кути можна було б заповнити двома способами, і головоломка мала б два розв'язки. Тож 1 і 6 зникають з B4, і вона зберігає 7 і 8.

  1. Простіші техніки вичерпано. Придивись до стовпців 4 і 5 у рядках B і H.

  2. B4, B5, H4 і H5 — кути прямокутника: два рядки, два стовпці і рівно два блоки, блок 2 і блок 8.

  3. B5, H4 і H5 містять лише 1 і 6. B4 теж містить 1 і 6, а також 7 і 8.

  4. Припустимо, що B4 — це 1 або 6. Тоді чотири кути можна було б заповнити двома способами, колір A або колір B, і кожен рядок, стовпець і блок усе одно були б правильними.

    Ніщо інше на полі не могло б розрізнити ці два способи, тож головоломка мала б два розв'язки. У справжнього судоку розв'язок лише один.

  5. Отже, B4 має прийняти одну зі своїх додаткових цифр, 7 або 8.

  6. 1 і 6 видалено з B4, бо кожна з них завершила б прямокутник із двома розв'язками.

Простіші техніки вичерпано. Придивись до стовпців 4 і 5 у рядках B і H.

Тип 2. G1, J1, G8 і J8 — кути, у блоці 7 і блоці 9. G1 і J1 містять лише 5 і 7. G8 і J8 містять 5, 6 і 7, тож обидві мають додаткову 6. Якби жодна не була 6, кути знову можна було б заповнити двома способами. Отже, G8 або J8 — це 6. A8 бачить обидві через стовпець 8, а J7 бачить обидві через блок 9, тож 6 зникає з A8 і J7.

  1. Простіші техніки вичерпано. Придивись до стовпців 1 і 8 у рядках G і J.

  2. G1, J1, G8 і J8 — кути прямокутника рівно у двох блоках, блоці 7 і блоці 9.

  3. Усі чотири кути містять 5 і 7. G1 і J1 не містять більше нічого; G8 і J8 містять ще й 6.

  4. Якби ні G8, ні J8 не були 6, кути можна було б заповнити 5 і 7 двома способами, колір A або колір B, і решта поля не могла б їх розрізнити.

    У справжнього судоку лише один розв'язок, тож G8 або J8 має бути 6.

  5. A8 бачить G8 і J8 через стовпець 8. J7 бачить їх через блок 9.

  6. 6 видалено з A8 і J7, бо одна з G8 і J8 містить 6.

Простіші техніки вичерпано. Придивись до стовпців 1 і 8 у рядках G і J.

Типові помилки

  • Використати прямокутник, що охоплює чотири блоки. Діагональна заміна тоді ламає блок, тож смертельного візерунка й міркування немає.
  • Застосувати до головоломки, що може мати кілька розв'язків. Уся техніка тримається на тому, що головоломка правильна.
  • Забути, що решта трьох кутів мають містити лише пару. Один додатковий кандидат деінде, і візерунок — це інший тип або взагалі ніщо.
  • Плутати з виключенням прямокутником, яке є звичайною логікою однієї цифри й не припускає, що розв'язок унікальний.
  • Виключати додаткових замість пари в типі 1. Кут зберігає своїх додаткових; він втрачає дві цифри пари.

Де ти його зустрінеш

Unique Rectangles — візерунок диявольських стратегій. Вони починають окупатися на головоломках рівня Експерт і лишаються корисними до самої вершини, нерідко перетворюючи застряглу сітку знову на низку одиначок. Вони трапляються й у кілер-судоку, де суми кліток часто лишають саме ті кути з двома кандидатами, яких потребує візерунок.