Судоку что это за игра
Правила судоку
Математическая головоломка под названием «Судоку» родом из Японии. Она получила широкое распространение во всем мире благодаря своей увлекательности. Для ее решения потребуется сконцентрировать внимание, память, задействовать логическое мышление.
Головоломку печатают в газетах и журналах, существуют компьютерные версии игры и мобильные приложения. Суть и правила в любой из них одинаковы.
Как играть
За основу головоломки взят латинский квадрат. Поле для игры выполнено в форме именно этой геометрической фигуры, каждая сторона которой состоит из 9 клеток. Большой квадрат заполнен маленькими квадратными блоками, подквадратами, со стороной в три клетки. В начале игры в определенные из них уже вписаны цифры-«подсказки».
Необходимо заполнить все оставшиеся пустые ячейки натуральными числами от 1 до 9.
Сделать это нужно так, чтобы цифры не повторялись:
Таким образом в каждой строке и каждом столбце большого квадрата будут расположены цифры от одного до десяти, любой малый квадрат также будет содержать эти цифры без повторений.
Уровни сложности
Игра имеет единственное правильное решение. Есть различные уровни сложности: простую головоломку, с большим количеством заполненных клеток, можно решить за несколько минут. На сложную, где расставлено малое количество цифр, можно потратить несколько часов.
Методики решения
Применяются различные подходы к решению задач. Рассмотрим самые распространенные.
Метод исключения
Это дедуктивный способ, он предполагает поиск однозначных вариантов – когда для записи в ячейку подходит лишь одна цифра.
В первую очередь принимаемся за квадрат, наиболее заполненный цифрами, – левый нижний. В нем не хватает единицы, семерки, восьмерки и девятки. Чтобы узнать, куда поставить единичку, посмотрим на столбцы и строки, где есть эта цифра: она есть во втором столбце, поэтому наша пустая клетка (самая нижняя во втором столбце) не может ее содержать. Остается три возможных варианта. Но нижняя строка и вторая с самого низа строка также содержат единичку – поэтому методом исключения у нас остается правая верхняя пустая клетка в рассматриваемом подквадрате.
Подобным образом заполняем все пустые клетки.
Запись чисел-кандидатов в ячейку
Для решения в левом верхнем углу клетки записываются варианты – числа-кандидаты. Затем неподходящие по правилам игры «кандидаты» вычеркиваются. Таким образом постепенно заполняется все свободное пространство.
Опытные игроки соревнуются друг с другом в мастерстве, в скорости заполнения пустых клеток, хотя эту головоломку лучше всего решать не спеша – и тогда успешное завершение судоку принесет огромное удовлетворение.
Как играть в Судоку? Правила головоломки «на пальцах»
Чтобы играть, просто нужно заполнить пустые ячейки таким образом, чтобы в каждой строке, столбце и поле 3×3 не было повторяющихся чисел. Это кажется простым объяснением, но когда начинаешь решать, понимаешь, что все не так просто. Это головоломка, требующая терпения, остроты зрения и рассуждений.
В зависимости от сложности Судоку, на его решение может уходить разное количество времени. Самые простые из примеров можно решить за несколько минут, а самые сложные — лишь за несколько часов.
Приведем несколько примеров разного уровня:
Правила игры Судоку
Правила очень просты. Каждая из строк состоит из 9 ячеек, в которые вы должны поместить ряд чисел от 1 до 9 в том порядке, который вы считаете подходящим, но не повторяя его и, очевидно, не оставляя ни одной из них для ввода.
В свою очередь, столбцы также имеют ту же структуру, только по вертикали, что и строки. При размещении в столбце числа вы должны учитывать, чтобы оно не повторялось в том же столбце.
Далее игра еще немного усложняется за счет введения в действие блоков размером 3×3 ячеек. Все они должны содержать полные серии чисел от 1 до 9.
Приведем пример нерешенного и решенного примера Судоку:
Способы и советы по решению Sudoku
Пожалуй, следует начать с нескольких простых практических советов:
Если вы начинаете играть в Судоку на сайте https://sudokuhit.com/ru/, лучше всего начинать с более легких уровней, а позже, когда у вас будет больше практики, увеличивайте сложность.
Хорошим подспорьем может быть написание возможных вариантов в ячейках, где вы пока что не знаете ответ. Так вам будет легче запомнить все возможности. Используйте для этого карандаш и ластик (если, конечно, вы играете не на компьютере).
Начните с квадратов 3×3 ячеек, содержащих наибольшее количество чисел.
Последовательность решения Судоку следующая:
Первое, что нужно сделать, это всмотреться в блоки 9×3 как по горизонтали, так и по вертикали, и оценить позиции размещенных чисел. Нужно это чтобы осуществить удаление чисел по регионам, когда это конечно возможно. Рассмотрим на примере:
Мы знаем, что тройка находится в последней позиции строки, поскольку, находясь внутри первого блока, она не позволяет быть еще одной тройке частью первых трех позиций самой верхней строки:
Это правило может быть расширено следующим образом — красные линии исключают позиции, где могла бы быть восьмерка (изображения 1 и 2) и двойка (изображение 3):
Когда невозможно обнаружить новые числа с помощью вышеописанного метода, полезно прибегнуть к вышеупомянутому совету и пометить в каждой ячейке номера чисел-кандидатов, которые ее займут.
После того, как числа-кандидаты выписаны, начинаем последовательное исключение, при котором выбираются возможные решения, пока не будет достигнуто окончательное решение. Это делается путем выбора одного из возможных вариантов в ячейке, и исходя из него выполняется новое сканирование. Впоследствии возможности, которые не приводят нас к решению, устраняются.
Важно заметить, что лучше всего начинать с тех ячеек, в которых меньше всего чисел-кандидатов.
Как решать судоку — способы, методы и стратегия
Правила судоку
Данная головоломка занимает мало места, в отличие от сканвордов, кроссвордов и так далее. Игровое поле, состоящее из 81 квадратов, ячейки разбиты на малые блоки, размером 3*3. Его можно легко уместить на листке бумаги. Задание выглядит в виде выборочно заполненных клеток, которые необходимо дополнить значениями и заполнить всю табличку. В судоку правила игры очень просты и позволяют исключить множественные решения. В каждой строке или столбце проставляются цифры от 1 до 9. Также значения не повторяются в рамках одного малого блока.
Судоку различаются по уровню сложности, который зависит от количества заполненных числами клеток и методов решения. Обычно различают около 5 уровней, где самый сложный способны решить только настоящие мастера.
Игра в судоку имеет свои правила и секреты. Наиболее простые головоломки можно решить за несколько минут с помощью дедукции, как есть так всегда, как минимум, одна клетка, для которой подходит только одно число. Сложные судоку можно разгадывать часами. Правильно составленная головоломка имеет только один способ решения.
Правила, как разгадывать судоку
Чтобы получить верное решение, необходимо учесть несколько простых правил:
Если оба пункта учтены, значит можно быть уверенным, что ячейка заполнена верно.
Как решать судоку простые?
Рассмотрим на конкретном примере как разгадывать судоку. Игровое поле на картинке представляет собой относительно простой вариант игры. Правила игры судоку для простых сводятся к выявлению зависимостей в горизонтальной и вертикальной плоскости и в отдельных квадратах.
Например, в центральной вертикали не хватает цифр 3, 4, 5. Четверка не может находиться в нижнем квадрате, так как в нем уже присутствует. Также можно исключить пустую центральную клетку, так как мы видим 4 в горизонтальной линии. Из этого делаем вывод, что она располагается в верхнем квадрате. Аналогично можем проставить 3 и 5 и получить следующий результат.
Проведя линии в верхнем среднем малом квадрате 3*3 можно исключить ячейки, в которых не может находиться цифра 3.
Разгадывать Продолжая подобным образом, необходимо заполнить оставшиеся ячейки. В результате получается единственно верное решение.
Такой метод некоторые называют «Последний герой» или «Одиночка». Он также используется в качестве одного из нескольких на мастерских уровнях. Среднее время, затрачиваемое на простой уровень сложности, колеблется около 20 минут.
Как решать сложные судоку?
Многие задаются вопросом, как решать судоку, есть ли стандартные методы и стратегия. Как и в любой логической головоломке есть. Самый простой из них мы рассмотрели. Чтобы перейти на более высокий уровень, необходимо иметь больший запас времени, усидчивость, терпение. Для решения головоломки придется делать предположения и, возможно, получать неверный результат, возвращающий к месту выбора. По сути судоку сложные – это как решать задачу с помощью алгоритма. Рассмотрим несколько популярных методик, применяемых профессиональными «судокуведами» на следующем примере.
В первую очередь необходимо заполнить пустые ячейки возможными вариантами, чтобы максимально облегчить решение и иметь перед глазами полную картину.
Ответ, как решить судоку сложные для каждого свой. Кому то удобнее использовать разные цвета для окрашивания ечеек или цифр, кто то предпочитает черно-белый вариант. На рисунке видно, что нет ни одной ячейки, в которой бы стояла единственная цифра, однако, это не говорит о том, что в данном задании нет одиночек. Вооружившись правилами судоку и внимательным взглядом, можно увидеть, что в верхней строке среднего малого блока стоит цифра 5, которая встречается единожды в своей линии. В связи с этим можно смело проставить ее и исключить из ячеек, окрашенных в зеленый цвет. Данное действие повлечет за собой возможность проставить цифру 3 в оранжевой клетке и смело вычеркнуть ее из соответствующик фиолетовых по вертикали и малом блоке 3*3.
Таким же образом проверяем остальные клеточки и проставляем единицы в обведенных клетках, так как они также являются единственными в своих строках.
Чтобы разобраться, как решать судоку сложные, необходимо вооружиться несколькими простыми методами.
Метод «Открытые пары»
Чтобы очистить поле дальше, необходимо найти открытые пары, которые позволяют исключить имеющиеся в них цифры из других ячеек в блоке и строках. В примере такими парочками являются 4 и 9 из третьей строки. Они наглядно показывают, как разгадывать сложные судоку. Их комбинация говорит о том, что в данных клетках могут быть проставлены исключительно 4 или 9. Этот вывод делается на основании правил судоку.
Из выделенных зеленым ячеек можно удалить значения синих и тем самым сократить количество вариантов. При этом располагающаяся в первой строке комбинация 1249 называется по аналогии «открытой четверкой». Также можно встретить «открытые тройки». Такие действия влекут за собой появление других открытых пар, например 1 и 2 в верхней строке, которые также дают возможность сузить круг комбинаций. Параллельно проставляем в обведенной ячейке первого квадрата 7, так как пятерка в данной строке в любом случае будет располагаться в нижнем блоке.
Метод «Скрытые пары/тройки/четверки»
Данный метод является противоположным к открытым комбинациям. Его суть заключается в том, что необходимо найти ячейки, в которых повторяются цифры в рамках квадрата/строки, не встречающиеся в других клеточках. Как это поможет разгадывать судоку? Прием позволяет вычеркнуть остальные цифры, так как они служат фоном и не могут быть проставлены в выбранные клетки. Данная стратегия имеет несколько других названий, например «Ячейка не резиновая», «Тайное становится явным». Сами имена объясняют суть метода и соответствие правилу, говорящему о возможности проставить единственную цифру.
Примером могут служить окрашенные в голубой цвет клетки. Цифры 4 и 7 встречаются исключительно в этих ячейках, поэтому остальные можно смело удалить.
Подобно действует система сопряжения, когда можно исключить из ячеек блока/строки/столбца значения, несколько раз встречающееся в соседнем или сопряженном.
Перекрестное исключение
Принцип того, как разгадывать судоку, заключается в умении анализировать и сопоставлять. Еще одним способом исключить варианты является наличие какой-либо цифры в двух столбцах или строчках, которые пересекаются между собой. В нашем примере подобной ситуации не встретилось, поэтому рассмотрим другой. На картинке видно, что «двойка» встречается во втором и третьем среднем блоке единожды, при комбинации чем связаны, и взаимоисключают друг друга. Исходя из этих данных, цифру 2 можно удалить из других ячеек в указанных столбцах.
Также можно применять для трех и четырех строк. Сложность метода заключается в трудностях визуализации и выявления связей.
Метод «Сокращение»
В результате каждого действия количество вариантов в ячейках сокращается и решение сводится к методу «Одиночка». Этот процесс можно назвать сокращением и выделить в отдельный метод, так как он предполагает тщательный анализ всех строк, столбцов и малых квадратов с последовательным исключением вариантов. В итоге мы приходим к единственному решению.
Цветовой метод
Данная стратегия мало отличается от описанной, и заключается в цветовой индикации ячеек или цифр. Способ помогает визуализировать весь ход решения, однако, подходит не всем. Некоторых расцветка сбивает и мешает сосредоточиться. Чтобы грамотно использовать гамму, необходимо выбрать два-три цвета и окрашивать в них одинаковые варианты в разных блоках/линиях, а также спорные ячейки.
Чтобы разобраться, как решать судоку, лучше вооружиться ручкой и бумагой. Такой подход позволит натренировать голову, в отличие от использования электронных алгоритмов с наличием подсказок. Команда BrainApps рассмотрела несколько наиболее популярных, понятных и действенных методик, однако, существует множество других алгоритмов. Например, метод «Проб и ошибок», когда выбирается пробный вариант из двух или трех возможных и проверяется вся цепочка. Недостатком данной методики является необходимость использовать компьютер, так как на листке бумаги к исходному варианту вернуться не так просто.
Судоку
Содержание
Правила
Игровое поле представляет собой квадрат размером 9×9, разделённый на меньшие квадраты со стороной в 3 клетки. Таким образом, всё игровое поле состоит из 81 клетки. В них уже в начале игры стоят некоторые числа (от 1 до 9), называемые подсказками. От игрока требуется заполнить свободные клетки цифрами от 1 до 9 так, чтобы в каждой строке, в каждом столбце и в каждом малом квадрате 3×3 каждая цифра встречалась бы только один раз.
Сложность судоку зависит не от количества изначально заполненных клеток, а от методов, которые нужно применять для её решения. Самые простые решаются дедуктивно: всегда есть хотя бы одна клетка, куда подходит только одно число. Некоторые головоломки можно решить за несколько минут, на другие можно потратить часы.
Правильно составленная головоломка имеет только одно решение. Тем не менее, на некоторых сайтах в интернете под видом усложнённых головоломок пользователю предлагаются варианты судоку с несколькими вариантами решения, а также с ветвлениями самого хода решения.
Происхождение
Математическая основа
Задача обобщённого судоку на поле N²×N² является NP-полной, так как к ней сводится задача о заполнении латинского квадрата. [3]
Долгое время оставался открытым вопрос о минимальном количестве подсказок, необходимых для однозначного решения судоку. В частности, не было известно, существует ли однозначно решаемая судоку с 16 подсказками. Проект распределённых вычислений Sudoku@vtaiwan на платформе BOINC занимался поиском такой судоку. [4] В январе 2012 года появилось доказательство того, что однозначно решаемых судоку с 16 подсказками не существует. [5]
Методы поиска решения
Для решения судоку рекомендуется использовать карандаш, поскольку карандаш можно легко стереть в случае ошибки. Навыки решения головоломки приходят с практикой постепенно.
Лучший метод решения — записывать числа-кандидаты в вершине левого угла ячейки, а затем вычёркивать невозможные по правилам игры числа из данной ячейки. После этого можно увидеть именно те числа, которые могут занимать данную ячейку. Играть в судоку рекомендуется медленно, так как это расслабляющая игра. Некоторые головоломки можно решить за несколько минут, но на другие можно потратить часы или, в отдельных случаях, даже дни. Правильно составленная головоломка имеет единственное решение. (Однако существуют случаи, когда возможны циклические перестановки среди некоторых чисел, при которых решение переходит в другое решение, отличное от первого. Это связано с тем, что в исходной головоломке может быть задано недостаточное количество чисел.)
Сначала смотрят на ряды, столбцы и блоки 3×3 с наиболее заполненными квадратами: легче решить там, где вариантов меньше. При заполнении ячейки нужно проверить столбец, ряд и блок 3×3. Нужно проверить, что все другие 8 чисел не дублируются. Легче избежать ошибок в начале игры, чем когда в решённой загадке обнаружится противоречие. Если колонка и ряд имеют одну незаполненную ячейку, то заполняйте её. При заполнении рядов и столбцов исключать числа, которые уже вписаны.
Когда в судоку осталось несколько открытых ячеек в блоке 3×3 и только одна ячейка подходит для данного числа, то именно это число нужно записать в данную ячейку. Перед заполнением следует удостовериться, что вписываемое в ячейку число не будет встречаться в другой ячейке в том же столбце, строке или в блоке 3×3.
Когда в одном столбце, строке, или блоке 3×3 три любых ячейки имеют числа-кандидаты <1,2; 1,2; 1,3>, то число для третьей ячейки должно быть 3. Потому что, если бы это было число 1, то в одной из первых двух ячеек было бы число 2, а в другой не было бы ничего, но такого быть не может, поскольку все клетки должны быть заполнены.
Имеются две стратегии, используемые для увеличения скорости решения головоломки.
Выбрать число, которое было найдено для большинства строк, столбцов или блоков 3×3 в судоку. Для каждого блока 3×3, который не содержит это число, ищутся другие блоки 3×3 в том же самом ряду и столбце блоков 3×3, которые содержат это «наиболее решённое число» и в решаемом блоке, исключаются места, где это число, не может быть вписано в ячейку. Таким образом найдётся единственная ячейка для этого числа.
Число 9 встречается 6 раз в шести блоках 3×3. Таким образом, число 9 можно смело ставить в центральном нижнем блоке 3×3 в верхнем левом углу, а также во втором сверху правом блоке 3×3 в первой ячейке первого ряда. В центральном блоке 3×3 число 9 может стоять только в третьей ячейке второго ряда.
Середина верхнего ряда блоков 3×3 и середина нижнего ряда блоков 3×3 почти полностью заполнены. В середине верхнего блока три нерешённых числа — 1, 4, и 9. Анализируя такую ситуацию, можно вписать число 4 в центр блока, число 1 в правый верхний угол, а число 9 — в левый верхний угол. Аналогично можно поступить с нижним центральным блоком 3×3: в нём отсутствуют числа 6, 8 и 9. Ячейки заполняются последовательно: число 6 ставим в центр, число 9 в нижний правый угол, а число 8 в нижний левый угол.
Наиболее сложные судоку можно решать методом исключения («нить Ариадны»), для этого на отдельном листе в клеточку записывается текущее положение дел, выбирается поле, в котором могут стоять только два числа, при подстановке которых определяется как можно большее число пар в других клетках. Выбирается одно из чисел пары и подставляется в черновик. С вероятностью 50 % решение заведёт в тупик — что означает, что выбранное число было неправильным. В таком случае нужно «смотать нить» — вернуться к «развилке» и выбрать и подставить другое число. Если не было допущено ошибок в решении, подставленное число будет единственным верным.
Разновидности
Существует множество вариаций судоку:
Настольная игра судоку
Компьютерные игры
Версии для мобильных телефонов
Существуют несколько версий игры для мобильных телефонов, а также для смартфонов. Эти версии удобны тем, что могут сами создавать условие головоломки. Также они указывают на ошибки (противоречащие цифры подсвечиваются) или могут дать подсказку в решении. 9 цифр в стандартных судоку, назначенные на 9 цифровых кнопок на мобильном телефоне, делают процесс игры очень удобным.
Соревнования по решению судоку
Во многих странах проводятся различные турниры и соревнования по решению судоку. Чемпионаты мира по решению судоку проводит Международная федерация пазлспорта, с 2007 года в них определяется и команда-победительница.
| Год | Место проведения | Чемпион | 2-й призёр | 3-й призёр | Команда-победительница |
|---|---|---|---|---|---|
| 2006 | Лукка  | Jana Tylova (Чехия) | Thomas Snyder (США) | Wei-Hwa Huang (США) | |
| 2007 | Прага  | Thomas Snyder (США) | Yuhei Kusui (Япония) | Peter Hudak (Словакия) |  Япония |
| 2008 | Гоа  | Thomas Snyder (США) | Yuhei Kusui (Япония) | Jakub Ondrousek (Чехия) | Чехия |
| 2009 | Жилина  | Jan Mrozowski (Польша) | Branko Ceranic (Сербия) | Robert Babilon (Чехия) | Словакия |
| 2010 | Филадельфия  | Jan Mrozowski (Польша) | Jakub Ondrousek (Чехия) | Hideaki Jo (Япония) |  Германия |
| 2011 | Эгер  | Thomas Snyder (США) | Kota Morinishi (Япония) | Tiit Vunk (Эстония) | Германия |