Skip to content

交替推理链 ​

“交替推理链”是基于数独中的强弱关系进行逻辑推理,从而得到删数或填数结论的结构。它同时还代表了一大族基于链的解题技巧。

交替推理链是通过交替出现的强关系和弱关系形成的链状结构,其中两端节点连接的关系都是强关系,形如A━B┉C━D┉~~~┉E━F┉G━H。

交替推理链最重要的功能就是将链的两端简化为一个逻辑上的强关系。

交替推理链化简为强关系

例如上述链结构A━B┉C━D┉~~~┉E━F┉G━H中:

  • 如果A为假,由强关系A━B可以推导出B为真;进而由弱关系B┉C可以推导出C为假;依此类推,最终可以推导出H为真。

  • 反之亦然,如果H为假,可以推导出A为真。

因此,A与H至少有一个为真——A与H之间是强关系。

基于交替推理链的数独技巧 ​

交替推理链可以推导出链两端的节点之间存在逻辑上的强关系,基于强弱关系的删数逻辑仍然适用,能看到链两端的节点均可判定为假。如果能找到可以同时看到链两端的简单节点(形如[C:x]),则可以从单元格C中删除候选数x。

交替推理链删数

大多数基于交替推理链的技巧都是通过这个原理进行删数的,只有不连续环是个例外——它可以进行填数。


一般来说,交替推理链中不允许出现分支或环,这样的链被称为“线性链”。有一种例外情况就是链的两端存在某种关联,这可以形成一族专门的“环”技巧。

交替推理链不允许分支和环

线性链 ​

双强链是针对单一候选数,包括两个强关系,且这两个强关系均为共轭对的交替推理链。双强链形如A━B┉C━D,其中的A━B和C━D都是共轭对。

双强链

根据两个共轭对的位置关系,可以形成四种特征比较明显的技巧:

  • 两个共轭对均位于行或均位于列,互相“平行”——摩天楼;

  • 两个共轭对一个位于行、一个位于列,互相“垂直”——双线风筝;

  • 两个共轭对一个位于行或列、一个位于宫——多宝鱼;

  • 其中一个“共轭对”由某宫中相互垂直的一或两个组合节点构成——空矩形。

翼 ​

翼是一类包含三个强关系,且两端为双值格的交替推理链。翼结构形如A━B┉C━D┉E━F,其中的A━B和E━F都是双值格,称作“翼尖”或“翼尖格”;其中的C━D称作“枢纽”。

翼

根据枢纽的不同形式,可以形成四种特征比较明显的技巧:

  • 枢纽也是双值格型强关系——XY翼;

  • 对XY翼进行扩展,允许枢纽格中出现待删数——XYZ翼;

  • 枢纽是共轭对——W翼;

  • 枢纽是同行(或列)中两个交叉区之间的强关系,并且整个结构位于同一大行或大列中——大行列远程数对。

X链 ​

X链

X链是由单一候选数的简单节点构成的交替推理链。(双强链中的摩天楼、双线风筝、多宝鱼都可以看做是比较短的X链特例。)

当X链中的节点包含组合节点时,可以形成带组合节点的X链。(双强链中的空矩形可以看做是比较短的带组合节点的X链特例。)

XY链 ​

XY链

XY链是链中的强关系全部为双值格的交替推理链,双值格中的数字随意,只是链两端节点中的数字必须相同。

一般链 ​

“一般链”指的是没有上述明显特征的交替推理链。根据删数位置的不同,一般链可以分为两种情况——开放型一般链和封闭型一般链。


  • 开放型一般链:如果链的两端涉及的候选数均为x,但它们的单元格无法互相看到,则在链两端节点的单元格外,可以从能同时看到链两端的单元格里删除候选数x。因为删数发生在链的端节点之外,故称_开放型一般链_。
开放型一般链

如果允许链中——包括链两端的节点中——出现组合节点,则可以得到带组合节点的开放型一般链。

开放型一般链要求链两端涉及到的单元格不能彼此看到,否则因为它们具有相同的候选数,会形成连接两端的弱关系,进而形成连续环。


  • 封闭型一般链:如果一般链的两端涉及的候选数不同,但它们的单元格可以互相看到——假设一端为[C1:x],另一端为[C2:y];如果存在[C1:y]或[C2:x],则它们必然可以同时看到[C1:x]和[C2:y],均可判定为假。即如果C1中有候选数y,可以从C1中删掉y;如果C2中有候选数x,可以从C2中删除x。因为删数只能发生在链两端的单元格内,故称_封闭型一般链_。
封闭型一般链

如果允许链中——但不包括两端的节点中——出现组合节点,则可以得到带组合节点的封闭型一般链。

封闭型一般链要求链两端的单元格必须能彼此看到,否则会因无法形成弱关系而无法删数。

因为封闭型一般链存在从链一端的单元格到另一端的单元格之间的弱关系[C1:y]┉[C2:y]和/或[C1:x]┉[C2:x],有的时候也可以将这种结构当成一种特殊的“不连续环”。不过这并不严谨,因为链两端的节点(节点由单元格与候选数的组合构成,不能只看单元格)之间并没有直接存在关系,只是因为单元格之间存在关系而造成视觉效果上像“环”。

环 ​

连续环 ​

当交替推理链两端的节点之间也可以形成弱关系时,整条链可以形成“连续环”。在连续环中,无法明确指出哪两个节点是链的两端,从任何一个节点沿着连接它的强关系出发,都可以按照强弱交替的顺序走完整条链并继续前进到下一圈,故得名“连续”环。

连续环

连续环的一大特征是,对于直接通过弱关系相连的两个节点,都在另外一个方向上存在一条交替推理链——也就是说,每个弱关系两端的节点,实际上都存在一个逻辑上的强关系。因此,能同时看到任何一个弱关系两端节点的候选数都可以删除。

一般来说,连续环技巧中的节点都是简单节点。如果允许环中出现组合节点,则可以得到“带组合节点的连续环”。

不连续环 ​

当交替推理链两端的节点是同一个简单节点[C:x]时,整条链可以形成不连续环。在不连续环中,从这个简单节点选任意一边的强关系出发,都可以按照强弱交替的顺序走完整条链并回到该节点,但是不能再继续前进了,因为回到该节点时经历的最后一个关系已经是强关系,但出发侧也是强关系,继续前进已经不能满足强弱交替的要求。

不连续环

交替推理链可以推导出链两端为逻辑上的强关系,即链两端不能同时为假、至少有一真——但在不连续环中链的两端是同一个节点[C:x],因此唯一的可能性就是这个节点是真,即单元格C中必须填入数字x。

一般来说,不连续环技巧中的节点都是简单节点。如果允许环中除了端节点之外出现组合节点,则可以得到带组合节点的不连续环。