Махровый Владимир Ляксандрыч: другие произведения.

Алгоритм решения судоку (Sudoku)

Журнал "Самиздат": [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Обзоры] [Помощь]
Оценка: 5.68*39  Ваша оценка:
  • Аннотация:
    Для начинающих любителей судоку.Описаны некоторые приёмы используемые при решении судоку. Приведены примеры решения судоку различной сложности.


   АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ СУДОКУ (SUDOKU)
  
   Судоку - это цифровая головоломка. Игровое поле - большой квадрат состоящий из девяти строк (9 клеток в строке, счёт клеток в строке идёт слева направо) и девяти столбцов (9 клеток в столбце, счёт клеток в столбце - сверху вниз) всего: (9х9 =81 клеток), разбито на 9 малых квадратов ( каждый квадрат состоит из 3х3=9 клеток, счёт квадратов - слева направо, сверху вниз, счёт клеток в малом квадрате - слева направо, сверху вниз). Каждая клетка рабочего поля принадлежит одновременно одной строке и одному столбцу и имеет координаты состоящие из двух цифр: её номера столбца (ось X)и номера стпоки (ось Y). Клетка в верхнем левом углу игрового поля имеет координаты (1,1), следующая клетка в первой строке - (2,1) цифра 7 в этой клетке будет записана в тексте так: 7(2,1), цифра 8 в третьей клетке во второй строке - 8(3,2), и т.д., а клетка в правом нижнем углу игрового поля имеет координаты (9,9).
   Решить судоку - заполнить все пустые клетки игрового поля цифрами от 1 до 9 таким образом, чтобы ни в одной строке, ни в одном столбце, ни в одном малом квадрате цифры не повторялись. Цифры в заполненных клетках - это цифры результата (ЦР). Цифры , которые мы должны найти - это цифры недостающие - ЦН. Если в каком-то малом квадрате записаны три цифры, например, 158 - это ЦР, то - недостающие цифры в данном квадрате - это - 234679. Другими словами - решить судоку - найти и правильно расставить все недостающие цифры, каждая ЦН, место котопой однозначно определено становится ЦР.
   На рисунках ЦР нарисованы с индексами, индекс 1 определяет ЦР найденную первой 2 - второй и т.д. В тексте указаны либо координаты ЦР: ЦР5(6,3) или 5(6,3); либо координаты и индекс: 5(6,3) инд.12: либо только индекс: 5-12. Индексация ЦР на рисунках облегчает понимание процесса решения судоку.
   В "диагональных" судоку накладывается ещё одно условие, а именно: в обеих диагоналях большого квадрата цифры тоже не должны повторяться.
   Обычно судоку имеет одно решение, но бывают и исключения - 2, 3 и более решений.
  
   1. ПРИёМЫ РЕШЕНИЯ СУДОКУ
  
  
   1.1.Это самый простой приём решения судоку, Его можно назвать методом малых квадратов - МК, он основан на том факте, что в каждом малом квадрате каждая цифра из девяти возможных может появиться только один раз. С него можно начинать решение головоломки.Поиск ЦР можно начинать с любой цифры, обычно начинаем с единицы (если они присутствуют в задаче). Находим малый квадрат в котором эта цифра отсутствует. Поиск клетки в которой должна находиться выбранная нами цифра в данном квадрате ведём следующим образом. Просматриваем все строки и столбцы проходящие через наш малый квадрат на предмет наличия в них выбранной нами цифры. Если где-то (в соседних малых квадратах), строка или столбец проходящие через наш квадрат содержит нашу цифру, то части их (строк или столбцов) в нашем квадрате будут запретными ("битыми") для установки выбранной нами цифры. Если, проанализировав все строки и столбцы (3 и 3) проходящие через наш квадрат, мы видим, что все клетки нашего квадрата, кроме ОДНОЙ "биты", или заняты другими цифрами, то в эту ОДНУ клеточку мы и должны вписать нашу цифру!
   Пример. Нулями обозначены пустые клетки.
   Квадрат 5: 007009045. (три малые строчки по три цифры друг под другом)
   Строка 4: 035007041. (слева направо)
   Столбец 4: 082000031. (сверху вниз)
    []
  
   Анализ: Рис11. Все пустые клетки Кв5, кроме клетки с координатами (5,5) биты тройками (битые клетки обозначены красными крестиками), вот в эту-то клетку мы и впишем цифру результата - ЦР3(5,5).
   Пример с пустым квадратом.
   Квадрат 4: 000000000.
   Строка 4: 000780001.
   Строка 6: 000300074.
   Столбец 1: 700000510.
   Столбец 2: 300000796.
   Анализ: Рис.11A. Квадрат 4 - пуст, но все его клетки, кроме одной, "биты" цифрами 7 (битые клетки обозначены красными крестиками). В эту одну "небитую" клетку с коодинатами (3,5) мы и впишем цифру результата - ЦР7(3,5).
   Анализируем таким же способом следуюющие малые квадраты. Проработав с одной цифрой (удачно или неудачно) все квадраты не содержащие её, переходим к другой цифре. Если какая-то цифра найдена во всех малых квадратах, делаем об этом пометку. Кончив работу с девяткой - переходим снова к единице и прорабатываем все цифры ещё раз. Если очередной проход не даёт результатов, то переходим к 2). Метод МК - самый простой, с его помощью можно решать целиком только самые простые судоку Рис.11Б.
    []
  
   Чёрный цвет - исх. сост., зелёный цвет - первый круг, красный цвет - второй, третий круг - пустые клетки для Цр2. Для лучшего вхождения в суть дела, рекомендую нарисовать исходное состояние (чёрные цифры) и пройти весь путь решения.
  
   1.2.Метод строк и столбцов - СиС.Когда видим, что в том или ином столбце, малом квадрате или строке осталась одна пустая клетка, то без труда заполняем её. Если же дело до этого не доходит, а единственное, чего нам удалось добиться так это две, три или более пустых клеток в какой-либо строке или столбце, то используем следующие приёмы.
  
   1.2.1.СиСа. Для каждой недостающей цифры проверяем все свободные клетки. Если есть только ОДНА "небитая" клетка для данной недостающей цифры, то устанавливаем в неё данную цифру, это будет цифра результата. Рис.12а: Пример решения простого судоку методом СиСа.
    []
  
   Красным цветом показаны ЦР найденные в результате анализа столбцов, а зелёным - в результате анализа строк.
   Решение. Ст.5 в нём три пустые клетки, две из них биты двойками, а одна не бита, записываем в неё 2-1. Далее находим 6-2 и 8-3. Стр.3 в ней пять пустых клеток, четыре клетки биты пятёрками, а одна - нет, в неё и записываем 5-4. Ст.1 в нём две пустые клетки, одна бита единицей, а другая - нет, в неё и записываем 1-5, а в другую - 3-6. Это судоку можно решить до конца используя только один приём СиСа.
   1.2.2.СиСб. Если же использование критерия СиСа не позволяет найти больше ни одной цифры результата (проверены все строки и столбцы и всюду для каждой недостающей цифры есть несколько "небитых" клеток), то можно поискать среди этих "небитых" клеток такую, которая "бита" всеми остальными недостающими цифрами, кроме одной, и в неё поставить эту недостающую цифру.
   Делаем это следующим образом. Выписываем недостающие цифры какой-либо строки и проверяем все столбцы пересекающие эту строку по пустым клеткам на соответствие критерию 1.2.2.
   Пример. Рис.12.
   Строка 1: 056497000 (нулями обозначены пустые клетки).
   Недостающие цифры строки 1: 1238.
   В строке 1 пустые клетки - это места пересечения со столбцами 1,7,8,9 соответственно.
   Столбец 1: 000820400.
   Столбец 7: 090481052.
   Столбец 8: 000069041.
   Столбец 9: 004073000.
    []
  
   Анализ: Столбец 1 "бьёт" только две недостающие цифры строки: 28. Столбец 7 - "бьёт" три цифры: 128, это то что нам нужно, небитой осталась недостающая цифра 3, её и запишем в седьмую пустую клетку строки 1, это и будет цифра результата ЦР3(7,1).
   Теперь НЦ Стр.1 -128. Ст.1 "бьёт" две недостающие цифры (как было сказано ранее) -28, небитой остаётся цифра 1, её и запишем в первую пуатую клетку Стр.1, получим ЦР1(1,1) (на Рис.12 она не показана).
   При некотором навыке, проверки СиСа и СиСб выполняем одновременно.
   Если вы таким образом проанализировали все строки и не получили результата, то необходимо провести подобный анализ со всеми столбцами (теперь уже выписывая недостающие цифры столбцов).
   1.2.3.Рис. 12Б: Пример решения более сложного судоку с использованием приёмов МК - зелёный цвет, СиСа - красный и СиСб - синий. Рассмотрим применение приёма СиСб. Поиск 1-8: Стр7, в ней три пустые клетки, клетка(8,7) бита двойкой и девяткой, а единицей - нет, единица и будет ЦР в этой клетке: 1-8. Поиск 7-11: Стр.8, в ней четыре пустые клетки, клетка (8,8) бита единицей, двойкой и девяткой, а семёркой - нет, она-то и будет ЦР в этой клетке: 7-11. Этим же приёмом находим 1-12.
  
   1.3.Совместный анализ строки (столбца) с малым квадратом.
   Пример. Рис.13.
   Квадрат 1: 013062045.
   Недостающие цифры квадрата 1: 789
   Строка 2: 062089500.
   Анализ: Строка 2 "бьёт" в квадрате пустую клетку с координатами (1,2) своими цифрами 89, недостающая нифра 7 в этой клетке "небита" она и будет результатом в этой клетке ЦР7(1,2).
   1.3.1.Пустые клетки тоже способны "бить". Если в малом квадрате пуста только одна малая строка (три цифры), или один малый столбец, то легко вычислить цифры, которые подспудно присутствуют в этой малой строке, или малом столбце и использовать их свойство "бить" в своих целях.
  
   1.4.Совместный анализ квадрата, строки и столбца.
   Пример. Рис.14.
   Квадрат 1: 004109060.
   Недостающие цифры квадрата 1: 23578.
   Строка 2: 109346002.
   Столбец 2: 006548900.
    []
  
   Анализ: Строка 2 и столбец 2 пересекаются в пустой клетке квадрата 1 с коодинатами (2,2). Строка "бьёт" эту клетку цифрами 23, а столбец - цифрами 58. Небитой в этой клетке остаётся недостающая цифра 7, она и будет результатом: ЦР7(2,2).
  
   1.5.Локальная таблица. Приём состоит в построении таблицы подобной описанной в главе 2., с той разницой, что таблица строится не для всего рабочего поля, а для одной какой-то структуры - строки, столбца или малого квадрата и в применении приёмов изложенных в вышеуказанной главе.
   1.5.1.Локальная таблица для столбца, пары. Этот приём покажем на примере решения судоку средней сложности (для лучшего понимания необходимо предварительно ознакомиться с главой 2. Такая вот ситуация возникла при его решении, чёрные и зелёные цифры. Исходное состояние - чёрные цифры. Рис.15.
  
    []
   Столбец 5: 070000005
   Недостающие цифры столбца 5: 1234689
   Квадрат 8: 406901758
   Недостающие цифры квадрата 8: 23
   Две пустые клетки в квадрате 8 принадлежат столбцу 5 и в них будет находиться пара: 23 (см. 2.П7.а)), эта пара и заставила нас обратить внимание на столбец 5. Теперь составим таблицу для столбца 5, для чего во все пустые клетки столбца запишем все его недостающие цифры, таблица 1 примет вид:
  
    []
  
   Вычеркнем в каждой клетке цифры идентичные цифрам в строке коей она принадлежит и в квадрате, получим таблицу 2:
  
  
   Вычёркиваем в другх клетках цифры идентичные цифрам пары (23), получим таблицу 3:
  
   В её четвёртой строке находится цифра результата ЦР9(5,4). С учётом этого, столбец 5 теперь будет выглядеть:
   Столбец 5: 070900005
   Строка 4: 710090468
   Дальнейшее решение этого судоку не представит трудностей. Следующая цифра результата - это 9(6,3).
   1.5.2.Локальная таблица для малого квадрата, тройки. Пример на Рис.1.5.1.
    []
   Исх. сост. - 28 цифр чёрного цвета. Используя приём МК находим ЦР 2-1 - 7-14. Локальная таблица для Кв.5. НЦ - 1345789; Заполняем таблицу, вычёркиваем (зелёным цветом) и получаем тройку (тройка - когда в трёх клетках какой-либо одной структуры находятся по три одинаковых цифры) 139 в клетках (4,5), (6,5) и в клетке (6,6) после очищения от пятёрки (очищение надо делать очень осторожно!). Вычёркиваем (красным цветом) цифры, составляющие троику, из других клеток, получаем ЦР5(6,4)-15; вычёркиваем пятёрку в клетке (4,6) - получаем ЦР7(4,6)-16; вычёркиваем семёрки - получаем пару 48. Продолжаем решение.
  
   1.6.Логический подход
   1.6.1.Простенький пример. При решении сложилась ситуация. Рис.161, без красной шестёрки.
    []
   Анализ.Кв.6: ЦР6 должна быть либо в верхней правой клетке, либо в правой нижней. Кв.4: в нём три пустых клетки, нижняя правая из них бита шестёркой, а в какой-то из верхних шестёрка может быть. Эта шестёрка будет бить верхние клетки в Кв.6. Это значит, что шестёрка будет в нижней правой клетке Кв6.: ЦР6(9,6).
   1.6.2.Красивый пример. Ситуация.
    []
  
   В Кв2 ЦР1 будет находиться в клетках (4,2) или (5,2). В Кв7 ЦР1 будет находиться в одной из клеток: (1,7); (1,8); (1,9). В результате все клетки в Кв1 будут биты за исключением клетки (3,3), в ней-то и будет ЦР1(3,3). Далее продолжаем решение до конца используя приёмы изложенные в 1,1 и 1,2. След. ЦР: ЦР9(3,5); ЦР4(3,2); ЦР4(1,5); Цр4(2,8) и т.д.
  
   1.7.Опора на нераскрытые пары.
   Нераскрытая пара (или просто - пара) - это две клетки в строке, столбце или малом квадрате, в которых находятся по две одинаковых недостающих цифры, уникальные для каждой из вышеописаных структур. Пара может появиться естественным образом (в структуре осталиссь две пустые клетки), или в результате целенаправленного её поиска (это может получиться даже в пустой структуре).После раскрытия пара содержит по одной цифре результата в каждой клетке. Нераскрытая пара может:
   1.7.1.Уже одним своим присутствием, занимая две клетки упрощает ситуацию уменьшая на две количество недостающих цифр в структуре.
   При анализе строк и столбцов нераскрытые пары воспринимаются как раскрытые, если они находятся целиком в теле анализируемой Стр. (Ст.) (на Рис.1.7.1 - пары Е и Д, которые целиком находятся в теле анализируемой Стр.4), либо целиком находятся в одном из малых квадратов, через которые проходит анал. Стр. (Ст.) не являясь частью её (его) (на рис. - пары Б, В). ЛИбо пара частично или полностью находится за пределами таких квадратов, но расположена перпендикулярно к анал. Стр. (Ст.)(на Рис. - пара А) и даже может пересекать её (его) опять же не являясь при этом частью её (его) (на Рис. - пары Г, Ж).
    []
   ЕСЛИ ЖЕ ОДна клетка нераскрытой пары принадлежит анал, Стр. (Ст.), то при анализе считается, что в этой клетке могут быть только цифры этой пары, а для остальных НЦ. Стр. (ст.) эта клетка занята (на Рис. - пары К, М).
   Диагональная нераскрытая пара воспринимается как раскрытая, если она целиком находится в одном из квадратов, через котовые проходит анал Стр. (ст.) (на Рис. - пара Б). Если же такая пара находится за пределами этих квадратов, то она вообще не учитывается при анализе (пара Н на Рис.).
   Аналогичный подход используется при анализе малых квадратов.
   1.7.2.Участвовать в порождении новой пары.
   1.7.3.Раскрывать другую пару, если пары расположены перпендикулярно друг другу, или раскрываемая пара - диагональная (клетки пары не находятся на одной горизонтали или вертикали). Приём хорош для использования в пустых квадратах, и при решении минимальных судоку. Пример, рис.А1.
    []
   Исходные цифры - чёрные, без индексов. Кв.5 - пустой. Находим первые ЦР с индексами 1-6. Анализируя Кв.8 и Стр.9, видим, что в верхних двух клетках будет пара 79, а в нижней строке квадрата - цифры 158. Правая нижняя клетка бита цифрами 15 из Ст.6 и в ней будет иметь место ЦР8(6,9)-7, а в двух соседних клетках - пара 15. В Стр.9 остаются неопределёнными цифры 234. Взглянув на Ст.7, видим, что цр2(7,9)-8 имеет мест быть.
   Тепеь пустой Кв.5. Семёрки бьют в нём два левых столбца и среднюю строку, то же самое делают шестёрки. Результат - пара 76. Восьмёрки бьют верхнюю и нижнюю строки и правый столбец - пара 48. Находим ЦР3(5,6), индекс 9 и ЦР1(4,6), индекс 10. Эта единица раскрывает пару 15 - ЦР5(4,9) и ЦР1(5,9) индексы 11 и 12. (рис А2).
    []
   Далее находим ЦР с индексами 13- 17. Стр.4 содержит клетку с цифрами 76 и пустую клетку, битую семёркой, в неё ставим ЦР6(1,4) индекс 18 и раскрываем пару 76 ЦР7(6,4) индекс 19 и ЦР6(6,6) индекс 20. Далее находим ЦР с индексами 21 - 34. ЦР9(2,7) индекс 34 раскрывает пару 79 - ЦР7(5,7) и ЦР9(5,8) индексы 35 и 36. Далее находим ЦР с индексами 37 - 52. Четвёрка с инд.52 и восьмёрка с инд.53 раскрывает пару 48 - ЦР4(4.5) инд.54 и ЦР8(5,5) инд.55.
   Вышеизложенные приёмы можно использовать в любом порядке.
  
   1.8.Пример решения сложного судоку. Рис.1.8.
    []
  
   Для лучшего восприятия текста и извлечения пользы из его прочтения, читатель должен нарисовать игровое поле в исходном состоянии и, руководствуясь текстом, осознанно заполнять пустые клетки.
   Исходное состояние - 25 цифр чёрного цвета. Используя приёмы Мк и СиСа находим ЦР: (красные) 3(4,5)-1; 9(6,5); 8(5,4) и 5(5,6); далее: 8(1,5); 8(6,2); 4(6,9); 8(9,8); 8(8,3); 8(2,9)-10; пары: 57, 15, 47; 7(3,5)-12; 2-13; 3-14; 4-15; 4-16 раскрывает пару 47; пара 36(Кв.4);
   Для нахождения 5(8,7)-17 используем логический подход. В Кв.2 пятёрка будет в верхней строке, в Кв3. пятёрка будет в одной из двух пустых клеток нижней строки, в Кв.6 пятёрка появится после раскрытия пары 15 в одной из двух клеток пары, исходя из вышеизложенного пятёрка в Кв.9 будет в средней клетке верхней строки: 5(8,7)-17(зелённые).
   Пара 19(Ст.8); Стр.9 две пустые клетки её вКв.8 биты тройкой и шестёркой, получаем цепочку пар 36
   Строим локальную таблицу для ст.4: вычёркиваем, в нижней клетке получим - 19(4,9). Получилась цепочка пар 19. 7(5,9)-18 раскрывает пару 57; 4-19; 3-20; пара 26; 6-21 раскрывает цепочку пар 36 и пару 26; пара 12(Стр.2); 3-22; 4-23; 5-24; 6-25; 6-26; пара 79(Ст.2) и пара79(Кв.7; пара12(Ст.1) и пара 12(Ст.5); 5-27; 9-28 раскрывает пару 79(Кв.1), цепочку пар 19, цепочку пар 12; 9-29 раскрывает пару 79(Кв.7); 7-30; 1-31 раскрывает пару 15. Конец.
  
   1.9.Волевое раскрытие пар и судоку с неоднозначным решением.
   1.9.1.Волевое раскрытие пар применяется, когда использование других приёмов не даёт результатов. Решение, которое вы примете может оказатся неверным, вы определите это, когда заметите, что у вас в какой-либо структуре есть две одинаковые цифры, или вы пытаетесь это сделать. В таком случае надо изменить свой выбор при раскрытие пары на противоположный и продолжить решение с точки раскрытия пары.  []
   Пример Рис.190. Решение. Исх. сост. 28 цифр чёрного цвета, используем приёмы - МК, СиСа и один раз - СиСб - 5-7; после 1-22 - пара37; после 1-24 - пара 89; 3-25; 6-26; пара 17; две пары 27 - красная и зелёная. тупик. Раскрываем волюнтаристки пару 37, что вызывает открытие пары 17; далее - 1-27; 3-28; тупик. Раскрываем цепочку пар 27; 7-29 - 4-39; 8-40 раскрывает пару 89. Всё. Нам повезло, в ходе решения все пары были раскрыты правильно, в противном случае, пришлось бы возвращаться назад, альтернативно раскрывать пары. Для упрощения процесса, волевое раскрытие пар и дальнейшее решение надо делать карандашом, чтобы в случае неудачи написать новые цифры чернилами.
  
   1.9.2.Судоку с неоднозначным решением имеют не одно, а несколько правильных решений.  []
   Пример. Рис.191. Решение. Исх. сост. 33 цифры чёрного цвета. Находим зелёные ЦР до 7(9,5)-21; четыре пары зелёного цвета- 37,48,45,25. Тупик. Раскрываен наобум цепочку пар 45; находим новые пары красного цвета59,24; раскрываем пару 25; нов. пара 28. Раскрываем пары37,48 и находим 7-1 красного цвета, нов. пара 35, раскрываем её и находим 3-2 тоже красного цвета: новые пары 45,49 - раскрываем их с учётом того, что их части находятся в одном Кв.2, где есть пятёрки; следом раскрываются пары24,28; 9-3; 5-4;8-5. На рис.192 приведё второй вариант решения, ещё два варианта приведены на Рис.193,194 (см. иллюстрацию).
  
   1.10.Непары. Непара - это клетка с двумя разными цифрами, сочетание которых является уникальным для данной структуры. если же в структуре находятся две клетки с данным сочетанием цифр, то это - пара. Непары появляются как пезультат использования локальных таблиц или в результате их целенаправйенного поиска. Раскрываются в результате сложившихся условий, либо волевым решением.
  
   Пример. Рис.1.101.  []
   Решение. Исх. сост. - 26 цифр чёрного цвета. Находим ЦР (зелёные): 4-1 - 2-7; пары 58,23,89,17; 6-8; 2-9; Кв.3 бит парами 58 и 89 - находим 8-10; 5-11 - 7-15; раскрывается пара 17; пара 46 раскрывается шестёркой из Ст.1; 6-16; 8-17; пара 34; 5-18 - 4-20;
   Лок. табл. дляСт.1: непара 13; ЦР2-21; непара 35.
   Лок. табл. для Ст.2: непары 19,89,48,14.
   Лок. табл. для Ст.3: непары 39,79,37.
   В Ст.6 находим непару 23 (красную), она образует цепочку пар с зелёной парой; в этом жв Ст. находим пару 78, она раскрывает пару 58. Тупик.
   Раскрываем волевым решением цепочку непар начиная с 13(1,3), включая пары: 28,78,23,34. Находим 3-27. Точка.
  
   1.11.Совместное использование двух приёмов.
   Приёмы СиС можно использовать совместно с приёмом "логический подход" покажем это на примере решения судоку в котором совместно используются приём "логический подход" и приём СиСб. Рис.11101.
    []
   Исх. сост. - 28 цифр чёрного цвета. Легко находим: 1-1 - 8-5. Стр.2. НЦ - 23569, клетка (2,2) бита цифрами 259, если бы она была бита ещё и шестёркой, то дело было бы в шляпе. но ведь такая шестёрка виртуально существует в Кв.4, который бит двумя шестёрками из Кв5. и Кв6. Таким образом находим ЦР3(2,2)-6. Находим пару 35 в Кв4. и Стр.5; 2-7; 8-8; пару 47.
   Для нахождения непар анализируем лок. табл:
   Стр.4: НЦ - 789 - непара 78;
   Стр.2: НЦ - 2569 - непары 56,29;
   Стр.5: НЦ - 679 - непара 67;
   Кв.5: НЦ - 369 - непара 59;
   Кв.7: нц - 3479 - непары 37,39;
   Тупик; Раскрываем волевым решением пару 47; находим 4-9,4-10,8-11 и пару 56; находим пары 67 и 25; пару 69, которая раскрывает непару 59 и цепочку пар 35. Пара 67 раскрывает непару 78. Далее находим 9-12; 9-13; 2-14; 2-15 раскрывает пару 25; находим 4-16 - 8-19; 6-20 раскрывает пару 67; 9-21; 7-22; 7-23 раскрывает непару 37, 39; 7-24; 3-25; 5-26 раскрывает пары 56, 69 и непару 29; находим 5-27; 3-28 - 2-34. Точка.
  
   1.12.Полупары
   Если при использовани приёмов МК или СиСа нам не удаётся найти ту единственную клетку для определённой ЦР в данной структуре, и всё чего мы достигли - это две клетки в которых предположительно будет находиться искомая ЦР (например 2), то вписываем в один уголок этих клеток маленькую искомую цифру 2 карандашом - это и будет полупара. Прямая полупара, при анализе может восприниматся иногда как ЦР. При дальнейшем поиске мы можем определить, что другая ЦР (например 5)претендует на те же самые две клетки в данной структуре - это уже будет пара 25, записываем её нормальным шрифтом.
   Если же для одной из клеток полупары мы нашли другую ЦР , то во второй клетке актуализуем как ЦР её собственную цифру.
    []
  
   Пример. Рис.1.12.1. Исх. сост. - 25 цифр Чёрного цвета. Начинаем поиск ЦР используя приём МК. Находим полупару 1 в Кв.6 и Кв.8, полупару 2 - в Кв.4, полупары 4 - в Кв.2 и Кв.4, полупару из кв.4 используем в приёме "логический подход" и находим ЦР4-1; полупару 6 - вКв.2 и используем её для нахождения ЦР6-2; полупару 8 - в кв.1; полупару 9 - в Кв.4 и используем её для нахождения ЦР9-3.
  
   Используя вышеприведенные приёмы, вы сможете решать судоку разных уровней сложности. Если же вы не можете продвинуться в решении судоку, попробуйте использовать табличный алгоритм решения, найти несколько ЦР и продолжить решение используя вышеизложенные приёмы.
  
   2. ТАБЛИЧНЫЙ АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ СУДОКУ.
  
   Предлагается простой алгоритм решения судоку, он состоит из семи пунктов. Вот этот алгоритм:
   2.П1.Рисуем таблицу судоку таким образом, чтобы в каждую маленькую клетку можно было вписать девять цифр. Если рисовать на бумаге в клетку, то каждую клетку судоку можно сделать размером в 9 клеток(3х3)
  
   2.П2.В каждую пустую клетку каждого малого квадрата вписываем все недостающие цифры этого квадрата.
  
   2.П3.Для каждой клетки с недостающими цифрами просматриваем её строку и столбец и вычёркиваем недостающие цифры тождественные цифрам результата встретившимся в строке или в столбце за пределами малого квадрата к которому принадлежит клетка.
  
   2.П4.Просматриваем все клетки с недостающими цифрами. Если в какой-то клетке осталась одна цифра, то это ЦИФРА РЕЗУЛЬТАТА (ЦР), Обводим её кружочком. Обведя все ЦР кружочками переходим к п.5.
   Если очередное выполнение п.4 не даёт результата, то переходим к п.6.
  
   2.П5.Просматриваем остальные клетки малого квадрата и вычёркиваем в них недостающие цифры тождественные вновь полученной цифре результата..
   Затем тоже самое делаем с недостающими цифрами в строке и столбце к которым принадлежит клетка.
   Переходим к п.4.
   Если уровень судоку лёгкий, то дальнейшее решение представляет собой попеременное выполнение п.4 и п.5.
  
   2.П6.Если очередное выполнение п.4 не даёт результата, то просматриваем все строки, столбцы и малые квадраты на предмет наличия следующей ситуации:
   Если в какой-нибудь строке, столбце или малом квадрате одна или более недостающих цифр появляются только один раз вместе с другими цифрами, появляющимися неоднократно, то она или они являются ЦИФРАМИ РЕЗУЛЬТАТА (ЦР).
   Например, если строка, столбец или малый квадрат имеет вид:
  
   1,279,5,79,4,69,3,8,79
  
   То Цифры 2 и 6 являются ЦР ибо они присутствуют в строке, столбце или малом квадрате в единственном экземпляре, обводим их кружком, а цифры стоящие рядом зачёркиваем. В нашем примере - это цифры 7 и 9 около двойки и цифру 9 около шестёрки. Строка, столбец или малый квадрат будут иметь вид:
   1,2,5,79,4,6,3,8,79.
   Переходим к п.5.
   Если очередное выполнение п.6 не даёт результата, то идем к п.7.
  
   2.П7.a)Отыскиваем малый квадрат, строку, или столбец в котором две клетки (и только две клетки) содержат одну и ту же пару недостающих цифр, как в этой строке (пара-69):
   8,5,69,4,69,7,16,1236,239.
   и цифры, составляющие эту пару (6 и 9), находящиеся в других клетках, зачёркиваем - таким образом мы можем получить ЦР, в нашем случае - 1 (после зачёркивания шестёрки в клетке, где были цифры - 16). Строка приобретёт вид:
   8,5,69,4,69,7,1,123,23.
   После выполнения п.5 наша строка будет выглядеть так:
   8,5,69,4,69,7,1,23,23.
   Если такой пары нет нет, то надо поискать их (они могут существовать в неявном виде, как в этой строке):
   9,45,457,2347,1,6,237,8,57
   здесь пара 23 существует в неявном виде. "Очистим" её, строка примет вид:
   9,45,457,23,1,6,23,8,57
   Проведя такую операцию "чистки" по всем строкам, столбцам и малым квадратам мы упростим таблицу и, возможно, (см. П.6 )получим новую ЦР. Если же нет, то придётся сделать выбор в какой-нибудь клетке из двух значений результата, например, в столбце:
   1,6,5,8,29,29,4,3,7.
   Две клетки имеют по две недостающие цифры: 2 и 9. надо решится и выбрать одну из них (обвести её кружком) - превратить в ЦР, а вторую зачеркнуть в одной клетке и сделать наоборот в другой. Ещё лучше, если есть цепочка пар, то, для большего эффекта желательно воспользоваться ей. Цепочка пар - это две или три пары из одинаковых цифр расположенные таким образом, что клетки одной пары принадлежат одновремённо двум парам. Пример цепочки пар образованной парой 12:
   Строка 1: 3,5,12,489,489,48,12,7,6.
   Столбец 3: 12,7,8,35,6,35,12,4,9.
   Малый квадрат 7: 8,3,12,5,12,4,6,7,9.
   В этой цепочке верхняя клетка пары столбца принадлежит ещё и паре первой строки, а нижняя клетка пары столбца является частью пары седьмого малого квадрата.
   Переходим к п.5.
   Наш выбор (п7)будет либо правильным и тогда мы решим судоку до конца, либо неправильным и тогда мы скоро обнаружим это (в одной строке, столбце или малом квадрате появятся две одинаковые цифры результата), надо будет вернуться, сделать выбор противоположный ранее сделанному и продолжить решение до победы. Перед выбором необходимо сделать копоию актуального состояния. Делать выбор стоит в последнюю очередь после б) и в).
   Иногда выбора в одной паре бывает недостаточно (после определения нескольких ЦР продвижение останавливается), в этом случае необходимо раскрыть ещё одну пару. Это бывает в сложных судоку.
  
   2.П7.б)Если поиск пар не увенчался успехом, пытаемся отыскать малый квадрат, строку или столбец в котором три клетки (и только три клетки) содержат одну и туже тройку недостающих цифр, как в этом малом квадрате (тройка - 189):
   139,2,189,7,189,189,13569,1569,4.
   и цифры составляющие тройку (189), находящиеся в других клетках, зачёркиваем - таким образом мы можем получить ЦР. В нашем случае - это 3 - после зачёркивания недостающих цифр 1 и 9 в клетке, где были цифры 139. Малый квадрат будет иметь вид:
   3,2,189,7,189,189,356,56,4.
   После выполнения п.5 наш малый квадрат приобретёт вид:
   3,2,189,7,189,189,56,56,4.
  
   2.П7.в)Если и с тройками не повезло, то надо провести анализ основанный на том, что каждая строка или столбец принадлежат трём малым квадратам, состоят как бы из трёх частей и если в каком-то квадрате какая-то цифра принадлежит одной строке (или столбцу) только в этом квадрате, то эта цифра не может принадлежать двум остальным строкам (столбцам) в этом же малом квадрате.
   Пример.
   Рассмотрим малые квадраты 1,2,3 образованные строками 1,2,3.
   Стр.1: 12479,8,123479;1679,5,679;36,239,12369.
   Стр.2: 1259,1235,6;189,4,89;358,23589,7.
   Стр.3: 1579,15,179;3,179,2;568,4,1689.
   Кв.3: 36,239,12369;358,23589,7;568,4,1689.
   Видно, что недостающие цифры 6 в Стр.3 находятся только в Кв.3, а в Стр.1 - в Кв2 и в Кв3. Исходя из вышеизложенного зачёркиваем цифры 6 в клетках Стр.1. в Кв3., получим:
   Стр.1: 12479,8,123479;1679,5,679;3,239,1239.
   Мы получили Цр 3(7,1) в Кв3. После выполнения П.5 строка примет вид:
   Стр.1: 12479,8,12479;1679,5,679;3,29,129.
   А Кв3. будет иметь вид:
   Кв.3: 3,29,129;58,2589,7;568,4,1689.
   Проводим такой анализ для всех цифр от 1 до 9 по строкам последовательно для троек квадратов:
   1,2,3; 4,5,6; 7,8,9.
   Затем - по столбцам для троек квадратов:
   1,4,7; 2,5,8; 3,6,9.
   Если этот анализ не дал результата, то идём к а) и делаем выбор в парах.
   Работа с таблицей требует большой аккуратности и внимания. Поэтому, определив несколько ЦР (5 - 15) нужно пробовать продвигаться далее более простыми приёмами изложенными в I.
  
   3.ПРАКТИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ.
  
   На практике п.3 (вычёркивание) выполняем не для каждой клетки отдельно, а сразу для целой строки, или для целого столбца. Это ускоряет процесс.
  
   Контроль вычёркиания легче осуществлять, если вычёркивание выполнять двумя цветами. Вычёркивание по строкам-одним цветом, а вычёркивание по столбцам-другим. Это позволит контролировать вычёркивание не только на недовычёркивание, но и на его излишек.
   Далее выполняем п.4. Все клетки с недостающими цифрами результата просматриваем только при первом выполнении п.4 после выполнения п.3.
   При последующих выполнениях п.4 (после выполнения п.5) просматриваем один малый квадрат, одну строку и один столбец для каждой вновь полученной цифры результата (ЦР).
  
   Перед выполнением п.7 , в случае волевого раскрытия пары, надо сделать копию актуального состояния таблицы, чтобы уменьшить объём работы, если придётся возвращаться к точке выбора.
  
   4.ПРИМЕР РЕШЕНИЯ СУДОКУ ТАБЛИЧНЫМ СПОСОБОМ.
  
   Для закрепления вышеизложенного решим судоку средней сложности (Рис.4.3). Результат решения показан на Рис.4.4.  []
  
  
   НАЧАЛО
   П.1.Рисуем большую таблицу.
   П.2.В каждую пустую клетку каждого малого квадрата вписываем все недостающие цифры результата этого квадрата (Рис.1). Для малого квадрата N1 это - 134789; для малого квадрата N2 это - 1245; для малого квадрата N3 это - 1256789, и т.д.
    []
   П.3.Выполняем в соответствии с практическими указаниями для этого пункта (См.).
   П.4.Просматриваем ВСЕ клетки с недостающими цифрами результата. Если в какой - то клетке осталась одна цифра, то это - ЦР обводим её кружком. В нашем случае это ЦР5(6,1)-1 и ЦР6(5,7)-2. переносим эти цифры в игровое поле судоку.
  
   Таблица после выполнения п.1, п.2, п.3 и п.4 показана на Рис.1. Две ЦР обнаруженные при выполнении п.4 обведены кружками, это 5(6,1) и 6(5,7).
   Желающие получить полное представление о процессе решения должны нарисовать себе таблицу с исходными цифрами, самостоятельно выполнить п.1, п.2, п.3, п.4 и сравнить свою таблицу с Рис.1, если картинки одинаковы, то можно двигаться дальше. Это первая контрольная точка.
  
   Продолжаем решение. Желающие поучаствовать могут отмечать его этапы на своём рисунке.
   П.5.Вычёркиваем цифру 5 в клетках малого квадрата N2, строки N1 и столбца N6, это "пятёрки" в клетках с координатами: (9,1), (4,2), (6,5) и (6,6); вычёркиваем цифру 6 в клетках малого квадрата N8, строки N7 и столбца N5, это "шестёрки" в клетках с координатами: (6,8), (2,7), (3,7), (5,4) и (5,5)(5,6). На Рис.1 они вычеркнуты, а на Рис.2 их уже нет вообще. На Рис.2 все ранее вычеркнутые цифры убраны, это сделано для упрощения рисунка. Согласно алгоритму возвращаемся к П.4.
    []
   П.4. Обнаружена ЦР9(5,5)-3, обводим её кружочком, переносим.
   П.5.Вычёркиваем "девятки" в клетках с координатами: (5,6) и (9,5), переходим к п.4.
   П.4 Нет результата. Переходим к п,6.
   П.6. В малом квадрате N8 имеем:
   78, 6, 9, 3, 5, 47, 47, 2, 1. Цифра 8(4,7) встречается только один раз - это ЦР8-4, обводим её кружком, а рядом стоящую цифру 7 зачёркиваем. Переходим к п.5.
   П.5. Вычёркиваем цифру 8 в клетках строки N7 и столбца N4. Переходим к п. 4.
   П.4. Нет результата.
   П.6. В малом квадрате N9 имеем:
   257, 25, 4, 2789, 289, 1, 79, 6, 379. Цифра 3(9,9) встречается один раз - это ЦР3(9,9)-5, обводим её кружком, переносим (см Рис.4.4), а рядом стоящие цифры 7 и 9 зачёркиваем.
  
    []
   П.5. Вычёркиваем цифру 3 в клетках строки N9 и столбца N9.
   П.4. Нет результата.
   П.6. В малом квадрате N2 имеем:
   6, 7, 5, 24, 8, 3, 9, 14, 24. Цифра 1(5,3) - ЦР1-6, обводим её кружком.
   П.5. Вычёркиваем.
   П.4 Нет результата.
   П.6. В малом квадрате N1 имеем:
   18, 2, 19, 6, 1479, 179, 5, 347, 37. Цифра 8(1,1) - ЦР8-7, обводим её кружком.
   П.5. Вычёркиваем.
   П.4.Цифры 9(9,1) - ЦР9-8, обводим её кружком.
   П.5. Вычёркиваем.
   П.4. Цифра 1(3,1) - ЦР1-9.
   П.5. Вычёркиваем.
   П.4. Нет результата.
   П.6. Строка N5, имеем:
   12, 8, 4, 256, 9, 26, 3, 7, 56. Цифра 1(1,5) - ЦР1-10, обводим.
   П..5. Вычёркиваем.
   П.4. Нет результата
   П.6. Столбец N2 имеем:
   2, 479, 347, 367, 8, 367, 137, 4679, 5. Цифра 1(2,7) - ЦР1-11.
   Это вторая контрольная точка. Если ваш рисунок ув. читатель, в этом месте полностью совпадает с Рис.2, то Вы на правильном пути! Продолжайте заполнять его далее самостоятельно.
  
   П.5. Вычёркиваем.
   П.4. Нет результата
   П.6. Столбец N9 Имеем:
   9, 57, 678, 56, 56, 2, 4, 1, 3. Цифра 8(9,3) - ЦР8-12.
   П.5. Вычёркиваем,
   П.4. Цифра 2(8,3) - ЦР2-13.
   П.5. Вычёркиваем.
   П.4 ЦР5(8,7)-14, ЦР4(6,3)-15.
   П.5. Вычёркиваем.
   П.4. ЦР2(4,2)-16, ЦР7(6,8)-17, ЦР1(8,2)-18.
   П.5. Вычёркиваем.
   П,4. ЦР4(8,4)-19, ЦР4(4,9)-20, ЦР6(6,6)-21.
   П.5. Вычёркиваем.
   П.4. ЦР3(5,4)-22, ЦР7(1,9)-23, ЦР2(6,5)-24.
   П.5. Вычёркиваем.
   П.4 ЦР3(1,6)-25, ЦР9(7,9)-26, ЦР4(5,6)-27.
   П.5. Вычёркиваем.
   П.4. ЦР: 2(1,7)-28, 8(8,8)-29, 5(4,5)-30, 7(2,6)-31.
   П.5. Вычёркиваем.
   П.4. ЦР: 3(3,7)-32, 7(7,7)-33, 4(1,8)-34, 9(8,6)-35, 2(7,8)-36, 6(9,5)-37, 7(4,4)-38, 3(2,3)-39, 6(2,4)-40, 5(3,6)-41.
   П.5. Вычёркиваем.
   П.4. ЦР: 7(3,3)-42, 6(7,3)-43, 5(7,2)-44, 5(9,4)-45, 2(3,4)-46, 8(7,6)-47, 9(2,8)-48.
   П.5 Вычёркиваем.
   П.4. ЦР: 9(3,2)-49, 7(9,2)-50, 1(7,4)-51, 4(2,2)-52, 6(3,8)-53.
   КОНЕЦ!
   Решение судоку табличным способом дело хлопотное и нет необходимости на практике доводить его до самого конца, также как и решать судоку этим способом с самого начала.
  
  
  
  

Оценка: 5.68*39  Ваша оценка:

Связаться с программистом сайта.

Новые книги авторов СИ, вышедшие из печати:
В.Корн "Артуа.Звезда Горна" С.Бадей "Стремительный полет" О.Лукьянов "Лилис" Е.Гордеева "Закон притяжения" А.Тьма "Клинок Белого Пламени" В.Проскурин "Путь Феникса" Д.Казаков "Путешествие на Запад" В.Гвор "Поражающий фактор" Н.Бульба "Время перемен.Воплощенные" О.Филимонов "Уходя,гасите всех" Е.Никольская "Красавица и ее чудовище" М.Николаева "Фея любви,или Демон в юбке" А.Бобл "Мемория" А.Левицкий "Аномалы" А.Матвеева "Досадный случай" Е.Звездная "Катриона.Принцесса особого назначения" И.Петров "Повелитель войны" О.Демченко "Бремя удачи" А.Орлова "Любовь до гроба" Ю.Зонис "Боевой шлюп Арго" А.Кленов "Игра без правил" В.Поляков "Шаг за грань" О.Верещагин, А.Ефимов "Шаг за грань" А.Мегедь "Серый страж" Е.Белецкая, И.Эльтеррус "Лучшее место на земле" С.Лысак "Капитан Летающей Ведьмы" Ю.Новикова "Путь за грань" С.Гатаулин "Вирус" В.Кувшинов "Лэя" М.Михеев "Охота на невесту" Ю.Иванович "Отец Императоров-5.Демоны обмана"

Как попасть в этoт список

Сайт - "Художники"
Доска об'явлений "Книги"