適讀人群 :7-14歲 還要給孩子報奧數(shù)班?! NO! 先培養(yǎng)孩子的數(shù)感!
每通過一道“數(shù)獨”關,都是一次精彩的腦力探險!
世界數(shù)獨協(xié)會奠基人、美國《紐約時報》數(shù)獨專欄編輯威爾.肖茲傾心打造的數(shù)獨智力游戲!全套叢書共五冊,每冊包括100個謎題,按照難易程度分為四個等級,分別為輕松熱身、漸入佳境、智勇闖關、挑戰(zhàn)極限。
北京理工大學數(shù)學系蔣立寧教授推薦給孩子的與世界同步的邏輯思維游戲!
數(shù)獨是一種智力游戲。從字面意思來看,是“單獨的數(shù)字”或“只出現(xiàn)一次的數(shù)字”,是一種以數(shù)字為表現(xiàn)形式的邏輯推理謎題。作為全世界聰明人都在玩的游戲,數(shù)獨是對智慧和毅力的考驗,明看山窮水盡,卻始終堅信會有柳暗花明,即使不斷遇到挫折,卻依然樂此不疲,這也是數(shù)獨游戲與眾不同的魅力所在。
數(shù)獨游戲的有益之處不僅在于顯著提升游戲者對數(shù)字的敏感度,更重要的是能夠有效的鍛煉腦力——觀察能力,邏輯能力,推理能力和全局觀。 ——蔣立寧(北京理工大學數(shù)學系教授、博士生導師)
“太讓人著迷了”——《紐約郵報》
“數(shù)獨是很危險的事物,它讓你忘記家庭,忘記工作,只想著房間里亂飛的紙片和涂涂改改的印跡!”——《泰晤士報》
精致小開本、優(yōu)質(zhì)超輕的紙張,隨身攜帶,隨時隨地盡享腦力探險!
數(shù)獨終盤的排列組合
數(shù)獨中的數(shù)字排列千變?nèi)f化,那么究竟有多少種終 盤的數(shù)字組合呢?約有6.67×1021 種組合! 2005 年由 Bertram Felgenhauer 和 Frazer Jarvis 計算出該數(shù)字,如 果將重復(如數(shù)字交換、對稱等)除外不計算,那么有5 472 730 538 種組合。數(shù)獨終盤的組合數(shù)量都如此驚人, 那么數(shù)獨的題目數(shù)量就更加不計其數(shù)了。
數(shù)獨的基本元素
單元格:數(shù)獨中最小的單元,標準數(shù)獨中共有
81 個;
行:橫向 9 個單元格的集合;
列:縱向 9 個單元格的集合;
宮:粗黑線劃分的區(qū)域,標準數(shù)獨中為 3×3 的
9 個單元格的集合;
已知數(shù):數(shù)獨初始盤面給出的數(shù)字;
候選數(shù):每個空單元格中可以填入的數(shù)字。
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數(shù)獨的基本規(guī)則
標準數(shù)獨的規(guī)則為:每一行、每一列及每一宮填 入數(shù)字 1~9 且不能重復,使得每行(從左到右),每列 (從上到下)以及每個九宮格(加粗線條部分)都要包 含 1~9 的數(shù)字。
基本解法技巧舉例
數(shù)獨解法全是由規(guī)則衍生出來的,基本解法分為兩 類,一類為排除法,一類為唯一法。更復雜的解法最終 也會歸結到這兩大類中。 下面簡單介紹幾種解法,只要 花幾分鐘看一遍,馬上就可以開始做數(shù)獨了。 1. 基礎摒除法 基礎摒除法就是利用1 ~ 9 的數(shù)字在每一行、每 一列、每一宮都只能出現(xiàn)一次的規(guī)則進行解題的方法。 基礎摒除法可以分為行摒除、列摒除、九宮格摒除。 實際尋找解的過程為: 尋找九宮格摒除解:找到了某數(shù)在某一個九宮格可 填入的位置只余一個的情形,即找到了該數(shù)在該九宮格
美國數(shù)獨 100 題 3 Sudoku 100 wordless crossword puzzles 3
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中的填入位置。 尋找列摒除解:找到了某數(shù)在某列可填入的位置只 余一個的情形,即找到了該數(shù)在該列中的填入位置。 尋找行摒除解:找到了某數(shù)在某行可填入的位置只 余一個的情形,即找到了該數(shù)在該行中的填入位置。 基礎摒除法的提升方法是區(qū)塊摒除法 , 這是直觀法 中使用頻率最高的方法之一。 2. 唯一解法 當某行已填數(shù)字的宮格達到8個,那么該行剩余 宮格能填的數(shù)字就只剩下那個還沒出現(xiàn)過的數(shù)字了,它 成為行唯一解。 當某列已填數(shù)字的宮格達到8個,那么該列剩余 宮格能填的數(shù)字就只剩下那個還沒出現(xiàn)過的數(shù)字了,它 成為列唯一解。 當某九宮格已填數(shù)字的宮格達到8個,那么該九 宮格剩余宮格能填的數(shù)字就只剩下那個還沒出現(xiàn)過的數(shù) 字了,它成為九宮格唯一解。 3. 唯余解法 唯余解法就是某宮格可以填入的數(shù)已經(jīng)被排除了8
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個,那么在這個宮格中就只能填入那個沒有出現(xiàn)的數(shù)字。 4. 區(qū)塊摒除法 區(qū)塊摒除法是基礎摒除法的提升方法,是直觀法 中使用頻率最高的方法之一。區(qū)塊摒除法是基本技巧 中的進階技法,它可能找到用基礎摒除法無法找到的 答案。 若某數(shù)字在某個九宮格中可填入的位置正好都在同 一行、列上,因為該九宮格中必須要有該數(shù)字,所以這 一行、列中不在該九宮格內(nèi)的單元格上將不能再出現(xiàn)該 數(shù)字。 若某數(shù)字在某行、列中可填入的位置正好都在同 一九宮格上,因為該行、列中必須要有該數(shù)字,所以該九 宮格中不在該行、列內(nèi)的單元格上將不能再出現(xiàn)該數(shù)字。 5. 余數(shù)測試法 所謂余數(shù)測試法就是在某行或列、九宮格所填數(shù)字 比較多,剩余2個或3個時,在剩余宮格填入數(shù)字進行 測試的解題方法。 6. 隱性唯一候選數(shù)法 當某個數(shù)字在某一列各宮格的候選數(shù)中只出現(xiàn)一次
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時,那么這個數(shù)字就是這一列的唯一候選數(shù)了,這個宮 格的值就可以確定為該數(shù)字。這是因為,按照數(shù)獨游戲 的規(guī)則,每一列都應該包含數(shù)字 1~9,而其他宮格的候 選數(shù)都不含有該數(shù),則該數(shù)不可能出現(xiàn)在其他的宮格, 那么就只能出現(xiàn)在這個宮格了。對于唯一候選數(shù)出現(xiàn)在 行、九宮格的同類情況,處理方法完全相同。 7. 三鏈數(shù)刪減法 找出某一列、某一行或某一個九宮格中的某3個 宮格候選數(shù)中,相異的數(shù)字不超過 3 個的情形,進而將 這 3 個數(shù)字自其他宮格的候選數(shù)中刪減掉的方法就叫作 三鏈數(shù)刪減法。 8. 隱性三鏈數(shù)刪減法 在某行,存在3個數(shù)字出現(xiàn)在相同的宮格內(nèi),在 本行的其他宮格均不包含這 3 個數(shù)字,我們稱 3 個數(shù)是 隱形三鏈數(shù)。那么,這 3 個宮格的候選數(shù)中的其他數(shù)字 都可以排除。對于隱形三鏈數(shù)出現(xiàn)在列、九宮格的同類 情況,處理方法完全相同。 9. 關鍵數(shù)刪減法 進入解題后期,利用前面講到的唯一解法、隱性唯
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一候選數(shù)法、區(qū)塊摒除法、三鏈數(shù)刪減法、隱性三鏈數(shù) 刪減法等都沒有進展的時候,可以考慮使用關鍵數(shù)刪減 法。關鍵數(shù)刪減法就是在后期找到一個數(shù),這個數(shù)在行 (或列,九宮格)僅出現(xiàn)兩次。我們假定這個數(shù)在其中 一個宮格內(nèi),繼續(xù)求解,如果發(fā)生錯誤,則確定我們的 假設錯誤。如果繼續(xù)求解仍然出現(xiàn)困難,不妨假設這個 數(shù)在另外一個宮格,看能不能得到正確的結果。 這就是 關鍵數(shù)刪減法。 此外,還有一些其他的求解方法,限于篇幅,本書 就不一一列舉了,有興趣的讀者可自行查閱相關資料。