王明意
在人類的歷史發展過程中,數學起了至關重要的作用。數千年來誕生了無數的數學家和數學定理,當然還有各種依托數字的游戲,數獨就是其中最負盛名的一種。一直以來,有人認為只有數學成績好的人才可以玩得好,事實果真如此嗎?
《知識就是力量》雜志曾于2017年10月專門對數獨做了一次解說,那么,數獨和數學到底有沒有關系呢?很多人誤以為數獨需要計算,或者用到矩陣、方程,但實際上,在最原始的版本和其他大多數衍生里是不需要任何計算的,把數字1~9換成不同的顏色、不同的字母,或者九只不同的小豬佩奇,數獨依然是數獨,我們依然可以享受解謎的樂趣。而矩陣和方程也是并不需要的,數獨本身的推理過程需要的是邏輯推演,而不是數學運算。
那么,數獨和數學真的沒有關系嗎?也未必!數獨能給我們帶來的東西,實際上有很多很多……
數獨的核心是邏輯推演。其思路很簡單—找“唯一”作為入手點。怎樣找“唯一”呢?以下圖為例,有兩種方式。
觀察圖中第八行的數字8的位置。考慮到每行、每列、每宮數字不重復,所以有些格子它所在的列或者宮里有數字8,這個格子就不能填8了。對于第八行的格子一個一個研究,排除不可能填8的格子,就只剩第八行第八個格子可以填8了。
填好8之后,我們再看右下角這個宮9的位置。與剛才一樣的思路,我們就能找到9,這是我們的第一種思路,是純粹的邏輯推演。先找到第一個突破點,像是抓住了一個線頭,然后順藤摸瓜找到其他的點,然后解開題目……這種感覺熟悉嗎?我們做那種不難但是煩瑣的數學題的時候,也是這樣的感覺。從一堆看似無關的信息中找到入手點然后逐步推演、破解題目,也是解數學題的法門啊!

前面提到,找“唯一”的方式有兩種。除了上面一種外,我們還可以觀察一下第四行的第四格。這一格所在的行里有1,3,6,7,9,列里有3,4,5,6,8,宮里有3,4,6,9。聰明如你,是否已經知道這一格的數字了呢?
這就是第二種思路,很容易理解,但是要觀察起來非常困難。因為即使知道要觀察某格,但卻需要觀察一定時間,更不用說在八十一個格子中找到符合這種情況的格子,這更是困難。所以數獨對于觀察力的要求很高。觀察力足夠高,對于現實生活中的問題,就會有更好的一些角度和理解。
首先,數獨本身是不需要計算的。但是一些變形的數獨可能需要計算,而且需要的還不少。看下圖的殺手數獨,這種題型是標準數獨的衍生題型,在標準數獨的基礎上加了虛線框,每個框內數字不重復,角標是框內數字的和。
說到和,我們首先想到要計算。比如,左下角的宮里,一個宮是1~9,和是45。但是虛線部分的和只有40,因此這個宮沒在那一部分的格(第七行第三格)一定是45-40=5,這就是這種題最基礎的計算。而且這種題的計算難度還不止在此,有時候要算多個行、列,還可能涉及到兩個格子的和、差或者更多,對于計算能力的要求非常高。
此外,我們還要思考一個問題,如17拆成兩/三個不同數字的和,這兩/三個數字都在1~9的范圍之內,有幾種方式呢?懂得了這樣的解題思路,我們才能在這種計算類型的數獨上初窺門徑,而這種解題思路恰巧也是一些常見的數學題解題思路。

有一些變形數獨,其核心是對于數字的敏感程度,比如下面的類型。黑白點數獨是在標準數獨基礎上,用白點表示相鄰兩格是一組連續數字,用黑點表示相鄰兩格是一組二倍關系,1和2之間可能是白點也可能是黑點,符合條件的情況被全部標記。
這種題型的最大特點就是無從下手。經過觀察,我們可以看到第九行有一串黑點,仔細一想就會發現,右邊的一串必然是1,2,4或者2,4,8的組合,而左邊只能是3,6組合。這種題型能夠很好地培養解題者的數字敏感度。與此同時,我們要注意“符合條件的情況被全部標記”,這是什么意思呢?意思就是沒有標記的地方一定不符合情況。
數獨的既定規則是行、列、宮內不重復,而默認的宮是標準的。事實上,我們可以打破這種既定規則,設計出新型的變形數獨。下圖即是將默認的宮變成了鋸齒狀的、不規則圖形的鋸齒數獨,也叫不規則數獨。
變形數獨還有一些打破了其他規則,例如有的題目里沒有宮;有的題目不是方正的9×9而是其他形狀(例如蜂窩狀);也有一種題目,一道題只有一個數字可以解開,而玩家的目標就只是解開一個數字。看上去很容易的題型,但是解開這一格的難度可能非常高,所以這種題型也是變幻莫測,充滿了未知的可能性。

除此之外,還有很多設計可以將各種元素融入,例如2013年北京舉辦的世界數獨錦標賽,有一輪是融入了麻將元素的數獨題目;還有的題目融入了撲克元素;還有的融入了作者的名字、國家……變形數獨有很多種,你可以隨心所欲地進行創作。
(責任編輯/岳萌? 美術編輯/胡美巖)