杀手数独介绍与规则

杀手数独的规则是:在如图所示的81格中,填入1-9这9种数字,并满足:
每一列不存在重复数字;
每一行不存在重复数字;
由粗黑线所围成的九个格组成的大方块(宫)内不存在重复数字;
由虚线框所围成的数量不等格子组成的块(笼子)内不存在重复数字,且里面的数字之和等于左上角的数字。
与标准数独不同,杀手数独开局往往不留一个数字,并且需要大量计算,因此对于很多新手玩家来说异常困难,不知如何开头,被赋予“杀手数独”名称。实际上,在如今的信息化时代,不少软件和网站(例如上述图片来源Daily Killer Sudoku)都配备了能够计算笼子候选数组的计算器,因此杀手数独的计算难度被大幅削弱,玩家可以将注意力重心放在逻辑推理上。
杀手数独专业术语
为了方便读者阅读本文,这里列举一些常用的杀手数独术语。其中有一些是标准数独的概念,拥有标准数独解题经验的读者可以只阅读其中一部分:
基础概念
单元格(格):数独棋盘上的一个格子,标准数独总共有9*9=81个格子;
候选数:某一个格子的可能数字,当某一格只剩下1个候选数时,这个格子就解出了;
候选数组:某一个格子中的候选数组成的组合,一般通过大括号{}表示。例如某格子E6的候选数组为346,则可以表示为E6={346};
宫:标准数独中的3*3区域。
行、列、宫
标准数独拥有9行9列9宫,其中行列宫使用如下编码形式:
每一行从上到下用大写英文字母A、B、C、D、E、F、G、H、I;
每一列从左到右用阿拉伯数字1/2/3/4/5/6/7/8/9表示;
每一宫从左到右,从上到下用阿拉伯数字1/2/3/4/5/6/7/8/9+汉字“宫”表示;
一般来讲,表示特定的一格仅需行列就可以:例如第5行第6列的格子,就可以用E6表示。
约束
根据标准数独的规则,对于在同一行、同一列或同一宫的两格或两个以上的格,可以说他们位于“同一约束”。
在杀手数独中,新增了笼子这个新单位,因此在同一笼子的两格或两个以上的格,也能说他们位于“同一约束”。
锁定集
N个候选数限定在N个格子中的情况,就将这N个候选数组成的集合称为锁定集。
特殊的,如果是2个候选数在2个格子中,这2个候选数组成的集合称为“数对”;如果是3个候选数在3个格子中,则可称为“3数集”,以此类推。
锁定集也可以用大括号{}表示。例如确定数字2和6就在A2、A3两格中,则可书写成A2A3={26}。
注意
尤其在杀手数独中,锁定集并非只有1种情况,对于多个可能的集合,可以在大括号内使用/号进行分割。例如,格子A1A2A3A4位于一个和为12的笼子,而和为12数量为4的笼子的候选数组为1236或1245,。为了方便书写,可以表示成A1A2A3A4={1236/1245}。
这个表示方法可能很少见,因为有其他更加简便的表示法,但不要对接下来的写法表示疑惑。
笼子

杀手数独中用虚线围成的区域被称为“笼子”,按照解题经验笼子可分为两种情况:
实笼子:用虚线围成的区域;
虚笼子/隐性笼子:没有直接写在题中,但是可以用诸如45法则和其他技巧推理出相应候选数组的、具有同一约束的单个格子或区域。例如图中标定虚笼子,通过45法则判断为数字7.
根据个人解题经验,针对不同难度的笼子也有个人表述:
纯良笼子:能够快速确定锁定集的笼子。“快速”的意思是说只有一种或者两种锁定集,方便后续解题。纯良笼子从来都是杀手数独的突破口。
一般笼子:无法快速确定锁定集的笼子。一般是确定了笼子中某一格的数字后,会转换成纯良笼子。
畜生笼子:包含格子多、奇形怪状、鬼迷日眼的笼子,一般提供不出什么信息,常见于高难题。畜生笼子无时无刻都会影响你的战略,解题的前中后期都会卡你。
笼子包含三种信息:
笼子总和(总和)。即笼子内部所有格子数字之和,实笼子会将笼子总和标在该笼子左上方,虚笼子需要玩家自行记忆。
笼子格数(格数)。即笼子内部的格子数量。
笼子所含格子的信息。
一般来讲,对于笼子位置的表述,可以用位于哪一宫(或部分位于哪一宫)+[笼子总和,笼子格数]来表示。例如上图I2I3组成的16笼子,在只描述这个笼子时可以用7宫[16,2]表示。更加简便的,可以直接用某宫的总和来表示,毕竟总和相同、位于同一约束的笼子并不常见,比如刚刚的例子也能说是7宫的16笼子。
如果某一宫内有多个相同总和和格数的笼子,或者该笼子为虚笼子,为了区分应将该笼子所含的格子全部列出,不加任何符号连接。例如刚刚的例子7宫[16,2]也可以表示成I2I3.
杀手数独初级技巧
标准数独常用技巧
杀手数独毕竟是比标准数独更难的数独,因此在学习杀手数独前,希望你能掌握一些基本的标准数独技能。
标准数独学习网站:https://cn.sudokupuzzle.org/
如果你已经学习以下技巧,你可以直接看下一个章节了。如果还不熟悉,建议你利用上面的网站进行学习:
唯余法;
排除法;
数对;
隐性数对;
区块排除(占位)。
杀手数独初级技巧
45原则
由标准数独规则可知,每一行、每一列和每一宫的数字为不重复的1-9.换句话说,每一行、每一列、每一宫的数字之和应为1+2+3+4+5+6+7+8+9=45.
那么,如果多个笼子所包含的格子的一部分,恰好覆盖了某一行、某一列或某一宫(或某几行、某几列或某几宫),对于这多个笼子组成的部分不在上述特殊区域的部分,则可以通过这些笼子总和之和减去所包含的行/列/宫数*45得到。
如图所示:

该数独的第一宫有一个13笼子、两个9笼子和一个7笼子(粉色区域),并且这四个笼子组成的部分恰好是第一宫除C1外的区域,那么就可以通过45法则计算出C1的数字:
一宫内的数字之和为45;
这四个笼子之和为13+9+9+7=38;
那么缺失的C1=45-38=7.
上面的例子是“缺了一角”的情况,接下来是“多露一点”的情况:

如图,第六宫有16笼子、8笼子、7笼子和20笼子(粉色区域),并且组成的部分恰好包含了整个第六宫和露出来的D6格子,那么我们依旧可以用45法则计算出D6格子:
一宫内的数字之和为45;
这四个笼子之和为16+8+7+20=51;
那么多出的D6=51-45=6.
除了这种只包含一行/列/宫的情况,还有一些包含了多行/列/宫的情况:

如图,粉色区域中包含了A行、B行和“露出来的”C9,那么应用45法则可以很轻松地计算出C9:
粉色区域之和为:22+11+13+29+19=94;
包含的两行之和为:45*2=90;
那么C9=94-90=4.
45法则可以说是杀手数独最基本的技巧,其地位不亚于标准数独的唯余和排除法。在做一个全新的杀手数独时,打开突破口的方法往往需要使用45法则。需要注意的是,45法则不仅能直接计算某个格子的数字,同时也能计算某些虚笼子的总和,之后应用其他技巧求解。
固定搭配
笼子里的数字并不是完全随机的,它们具有两种约束:
实笼子里的数字之和为实笼子标注在左上角的数字;
笼子里的数字不能重复;
所以,所有笼子的候选数组是完全固定的,只不过需要从好几种候选数组中选取出一个符合题意的。我们称这种情况为“固定搭配”。
在某些网站,玩家可以很方便地查阅某个笼子的所有候选数组,并根据推理进度进行取舍。但如果只能使用纸笔来做题的话,记忆一些固定搭配能够很快速的打开突破口和推进进度。并且,还有一些笼子只有1个候选数组,这更是杀手数独的敲门砖。以下是做题常用的固定搭配,建议记忆:
双数笼子
可以看到,在双数笼子中,存在4种只有1种候选数组的笼子:[3,2]、[4,2]、[16,2]、[17,2]。这四种情况可以说是做杀手数独一定要记下来的!此外也应该关注[5,2]、[6,2]、[14,2]、[15,2]这四种笼子,他们也只存在两种候选数组,也是做题时好用的突破口。
当你逐渐上道后,双数笼子的情况可以说是能完全印在脑子里的。
三数笼子
从三叔笼子开始,情况就变得复杂起来。这里只列举具有特殊情况的笼子,帮助玩家在做题的时候能够快速反应。对于初级技巧来说,能够熟练掌握表格中列举的情况就完全够用了。