数独高级技巧:数串法的原理与应用详解(19年12月27日)

家长是孩子最好的老师,

这是奥数君第1068天给出奥数题讲解。


今天的题目是数独游戏,

所用知识不超过小学3年级。

所谓数独游戏,就是将1到9的自然数填入一个9行9列的表格,根据已知的部分数字推理出所有剩余空格的数字,并满足每一行、每一列、每一个粗线宫(3*3)内的数字均含1-9,不重复。基本的表格如下图所示:


将粗线条内的9个表格称为9个宫。


题目(超5星难度):

如图,完成下面的数独表格,使每行每列和每宫中都含有1到9的9个不同自然数。



讲解思路:

数独问题的本质是逻辑推理问题,

是要在满足9个数不同的条件下,

不断推理出剩余的数。

因此,每一步的关键是判断条件,

解题的方法有很多名称,

但本质都是避免出现矛盾。


对数独游戏不是很熟悉的朋友,

强烈建议先基础开始看起,

18年12月7日是入门介绍(点击进入)

19年2月3日是基础方法(点击进入),

19年4月26日是排除法(点击进入),

19年4月27日是占位法(点击进入),

19年5月6日是数对占位法(点击进入)

19年5月17日是数对占位法(点击进入),

19年10月1日是数对占位法(点击进入),

19年11月26日是XY-wing法(点击进入),

19年12月4日是X-wing法(点击进入)。


今天重点介绍数串法:

数串法的原理并不复杂,

如下图所示,



若第1列中的a只可能在第1行或第7行,

且第8行中的a只可能在第2列或第6列,

则第1行第6列一定不是a。

这个结论可以用反证法证明:

假设第1行第6列是a,

则第1列第7行是a,

第8行第2列也是a,

第7宫中出现了2个a,矛盾!

因此假设不成立,第1行第6列一定不是a。

这种方法就叫做数串法,

因为把数字a串起来而得名,

是一种数独高级技巧,

串可以在同一行、列或同一宫均可。

今天的题目就是用这个方法解题。

步骤1:

先思考第一个问题,

把候选的数字填入表格。

如下图所示,可以看出,

没有哪个数字能够用排除法。

这时可以有两种方法,

一种方法是试错法,

也就是假设某个格是某个数,

看能否推出矛盾,

这种方法虽然笨了点耗时长了点,

但一定能完成数独表格;

另一种方法就是用数串法,

熟练掌握之后能起到事半功倍的作用。



步骤2:

再思考第二个问题,

用数串法确定第1行第6列的数字。

若第1列中的3只可能在第1行或第7行,

且第8行中的3只可能在第2列或第6列,

符合数串法的条件,其中a=3,

则第1行第6列一定不是3。

因此第1行第6列只能是7,

此时数独表格如下图所示。



步骤4:

综合上述几个问题,

完成整个数独表格。

不断使用排除法,

第1行第1列只能是3,

第7行第1列只能是7,

……

其余表格都容易填出,

最终完成的数独表格如下:



思考题(3星难度):

某处共有7人,参加3公里长跑测试。跑步的时候,3名清洁工甲乙丙在旁边聊天:

甲说:这个处有人测试及格了。

乙说:这个处有人测试没及格。

丙说:处长测试没有及格。

如果3名清洁工中只有1个人说的正确,则下面哪些说法是正确的?


获得思考题答案方法:

关注微信公众号“每天3道奥数题”(tiantianaoshu),

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过4个月之后,关键词回复可能失效。


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发布于 2019-12-28 20:32