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看懂了最强大脑的数独PK赛,对于数独你还想了解的都在这里!

数学爱好者俱乐部  · 公众号  · 数学  · 2017-03-01 14:38

正文


看完最强大脑PK赛,

你脑海中是不是充满了问题——

数独?

那不是报纸上的小角落?


手机里的小程序?


厕所里常年摆着用的小书?

怎么数独还有比赛?

居然还有世界冠军?

 

        是的。

        数独是很多人用以健脑休闲的兴趣爱好,更是一种有益身心的生活方式。

 

        但是你可能不知道:

        数独还是很多学校的选修课,在新课标人教版二年级下学期教材里也有涉及。


        数独不仅是一项智力运动,而且是一种竞速项目。


        数独的粉丝众多,很多名人都喜欢数独,比如大魔王张怡宁,国际象棋女子冠军侯逸凡都是深藏不露的数独高高手。


张怡宁

侯逸凡



        下面是由原中国数独国家队队长  陈岑老师回答的一些关于数独的常见问题(Q&A),看后让你对数独路转粉!!!


Q
&
A

Q1     数独的规则是什么?


答:

        一般说数独规则都是特指标准数独,标准数独只要求行、列和粗线围成的宫内数字不重复,除此之外没有特殊规则,如下图的题目和答案。需要注意的是在粗线围成的3*3的宫内数字也是不重复的,很多初次接触数独的朋友会常常漏掉这个概念,严重影响到题目的完成。


        

        但在数独中还存在着另外半壁江山——变型数独,这些变(变)型(态)数独绝大多数都是在标准数独的基础上加入其他元素形成的全新题型。单是加入加法运算就有杀手数独、箭头数独、VX数独、小杀手数独……因此,一道完整的数独题目应该包含规则部分,规则会说明这是什么数独,是在标准数独规则的基础上加入了哪些特定的要求。因此大家做题之前一定别忘了先看清题目的类型和规则。


        此外,数独每道题一定只有一个答案,这样才有可能通过推理求解。如果题目有多个答案,在数独比赛和出版物上都算是错题。



Q
&
A

Q2      数独总共有多少道题?

           题目都是怎么来的?


答:

        先说说标准数独有多少种终盘答案吧,如果说魔方只有一种答案(结果),数独的终盘组合则有6,670,903,752,021,072,936,960(约有6.67×10的21次方)种组合,这个结果不是我算的。是2005年由Bertram Felgenhauer和Frazer Jarvis计算出该数字,百度可以查到这个数据。如果将等价终盘(如旋转、翻转、行行对换,数字对换等变形)舍去不计,则有5,472,730,538个组合。而每一个终盘都可以通过不同位置的挖数得到无数个不同的题目,所以即便是每天都在训练的选手,都完全不可能在比赛中遇到自己做过的题,而且大部分题目做过也不记得路径和答案。对于数独选手来说推理这样的题目非常快,不需要调动记忆能力。


        数独的题目有专门的程序可以生成,因为程序在实现效率和批量化上远远优于人类,但是特定的创造性的想法,必须由人来实现。日本有很多数独作家,专门设计题目出版,美国前世界冠军Thomas也都是手工出题。曾有文章专门论述过人工出题的优势,程序出题多是用挖数的形式,而人工出题可能是挖数,也可能是直接构造。直接构造的题目有时候解题路径更为巧妙。



Q
&
A

Q3     数独有多难?


答:

        数独的题目难易差别很大,难度与已知数的多少、分布都有关系。一般的出版物上标准数独的级别分6-8级,最简单的题目任何人都可以在了解解法后轻松完成;但是每进阶一层就能明显感觉到难度的差异,同时也需要使用更多的解法来解决;而最难级别的数独题目就是比赛选手都不敢保证一定能顺利完成。


        想做好数独应该循序渐进地进行练习,不要轻易跳级,如果题目做到中间做不下去,可能是有些高阶的解法不掌握,或者是已经知道的解法没完全掌握。这种时候不要轻易地进行试数,可能很多题目做不出来试试也能找到答案,但是这样会失去练习的意义,也失去数独的乐趣,更达不到提升的效果。



Q
&
A

Q4     怎么能完成人生第一道数独题?


答:

        在了解完规则后,还要了解一点点数独的解法。如果有数独的书,里面大都会介绍1-2种解法,如果用软件也可以通过网站介绍数独的帖子来了解,数独的论坛和贴吧里都有相应的内容,建议大家只看适合初学者的内容,高阶的内容如果看多了容易影响做题考虑问题的先后顺序。其实了解完排除法(宫内排除、行列排除、区块排除),大部分入门和初级的题目(1-2级)的都可以顺利完成了。

        这是宫内排除法的一种示意图,经过排除,图中四宫中只有E2可以填1。这个解法基本可以解决入门级题目,但是刚入手的时候做起来依然不会特别顺利,因为观察力不够,所以有时候有的数字看不到,解法也就找不到,但是在做十几道题后就能适应很多。



Q
&
A

Q5     多大可以做数独,为什么“别人家的孩子”那么厉害?


答:

        数独最早进入中国的时候,按照国外的宣传“文案”是9-99岁都可以玩的智力游戏。但最近几年这个说法改过很多次,因为很多5-6岁的孩子都开始做数独了。不过要想完成九宫数独,是需要有较长时间的专注力,所以大部分孩子在很小的时候很难独立完成,不是理解不了解法,而是专注时间不够。


        数独的竞速要求观察速度、反应速度、推理速度、数感的综合,这些方面在16-18岁是可以达到巅峰状态的。当然像孙彻然、陈诗雨、戴谭谭、金策、胡宇轩、邱言哲这些水平很高的学生,也是经过很多年的接触和练习,自身又是很有天赋的选手,才能达到现在的水平的。基本上数独好的选手很多都是学霸,进入北大清华或者国外优秀大学。



Q
&
A

Q6     多快做完一道题才算厉害?


答:

        这个问题我在知乎答过。由于数独难度不同,如果说做数独的最快速度,那应该是用最简单的题目衡量,这个估计最顶级的选手平均能达到30-40秒,如果能单题进一分钟也是很厉害的了。如果是很难的题目,有的能3-5分钟做出来也够厉害,而有些变型数独难题要消磨更多的时间来完成。


        但是即便单题能达到这个速度,也不能保证一定能在比赛中取得最好的成绩。因为数独比赛不是一道一道的比,它是利用一个综合的衡量方式来恒定选手的水平。每次比赛都设置了多个轮次,每轮比赛又有多道题目,不同的题目又有不同的策略,因此比赛名次好的选手往往是身经百战的,现在国内的比赛水平很高,接近世界水准,鲜有只参加一次比赛就能突出重围的。



Q
&
A

Q7      拼图数独是怎么来的,

         为什么出现在最强大脑的PK赛中?


答:

        拼图数独也算是数独的一种变型,不过应该算是比较冷门的一种题型。数独变化的题型有好几百种甚至更多,其中有几十种是常见的,基本每次比赛必有或者两次比赛中就能碰到一次。还有一些很少见,也许之前出现过,但是选手没有机会拿很多的题目练习。拼图数独只在2013年世锦赛中出现过,此外我印象中就再没见过这种题。这种题要拼图和解题相结合,拼图的过程也要用到数独的规则,而拼出的数独又不是常见的九宫形式。


        为什么最终陈诗雨和胡宇轩PK会出现一道拼图数独?这要说最强大脑节目组的工作人员很厉害,他们为了呈现具有观赏性的数独比赛,做了大量的工作。他们找了很多种变型数独,也看了很多数独的节目、报道以及视频资料,有一天他们截屏给我一个图,跟我说想要这种题来比赛。


(彩蛋:图中的选手应该是孙彻然。)

        

        我当时心里叫苦连篇,这种题可不好出,难度不好控制,唯一解也不好验证。但是从节目呈现效果和道具实现上来考虑,这种变型数独的确更具有挑战性和观赏性。


        至于这种题究竟能不能在最大程度上反映出选手的数独能力?无论什么题型,题量太少的话很难说输赢,这与偶然性有关,也与选手对这种题型的熟悉度有关。



Q
&
A

Q8     世界冠军有多厉害?

          我们能不能赢?


答:

        有很多人问我,森西厉不厉害?森西来了我们怎么办?


        首先数独项目中没有世界纪录,因为题目不同无法比较时间。所以只有当年最好成绩,也就是世锦赛的名次,因为世界各国的最好选手基本都会参加一年一度的数独世锦赛,所以世锦赛的成绩也是公认最有信服力的。


        日本一直是中国的老对手,也可以算是最强的劲敌,下面看一下中日选手近四年的成绩对比:

        可以看到在团体赛中中国和日本互有胜负,中国的团队综合能力非常强,前四名和日本前四名总成绩加团体成绩不相上下。个人则很难赢日本,日本这四年的最好成绩都是森西,而中国唯一赢过森西的选手金策,这几年因为经常参加信息学国际竞赛,并且保送入清华大学,已经基本退出数独竞赛圈,2014年后就再没有参加过数独比赛了。所以我们派出任何选手对阵森西都势必是一场很难的比赛。


        不过最强大脑毕竟不是数独比赛,不能完整地进行一场长达几个小时的比赛,来衡量选手全面的能力。所以临场状态和发挥会比能力更容易体现出来,希望两位选手能给大家带来一场精彩的比赛,至于胜负可能不是最重要的。




        最后说几句主观的话:不管结果如何,未来很多年在数独领域中日对抗都将是主旋律,直到中国彻底统治的一天。(别问我为什么,我就是这么觉得)。但是在普及性上我们与日本相距太远了。我曾经问过日本出版方一个问题,为什么日本专门的数独杂志就有十余种而且销量稳定,他们很自然的说因为日本的家庭主妇整天都做数独,我就无言以对了。相信这期节目后,中国数独爱好者的数量会有较大增长。希望这种健康的运动能在中国有更好的前景,而不只是中国队的成绩好,这是一个愿景。

 

原中国数独国家队队长  陈岑


陈岑:毕业于北京大学哲学系。原中国数独国家队队长,北京市数独运动协会常务理事。2009年至2012年在世界数独锦标赛中保持国内选手最好成绩。2010年第五届世界数独锦标赛中取得个人第七名,当时世界女子最好成绩。担任2013年世界数独锦标赛命题负责人。被誉为中国数独第一人。《最强大脑》数独项目顾问。

本文经陈岑老师授权转载自“智益加”。


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