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数独清:着色法趣味教学

作者: 日期:2026-01-01 12:58:32

1.简单着色(Simple Colors)

简单颜色法只用两种颜色标记,从仅有两个候选数的格子出发,沿着共轭关系不断着色,直至无法继续。最终可能出现两种相互矛盾的情形之一,从而帮助排除错误选项或确定正确数字。

当某个无色单元格位于两个异色单元格的共同影响范围内时,由于同色单元格要么全真要么全假,这两个异色单元格中必有一个为真,因此该无色单元格中与之相同的候选数可被排除。此逻辑类似于链结构中两端点共同作用区域的候选数删除。

当两个同色单元格位于同一行、列或宫内时,根据染色法原理,这些单元格要么全为真,要么全为假。但由于在同一行、列或宫中不可能出现两个相同数字,故它们同时为真的情况不成立,因此这些同色单元格必须全为假。

不懂就看粒子,直观易懂。

我先来展示一下如何绘制此图。

首先选取一个起始格,通常选择只含两个候选数且结构简单的格子,本方法仅针对单一候选数进行分析(例如本文以数字3为例)。接着,寻找与该格处于同一行、列或宫,并且在该行、列、宫中候选数3恰好只出现两次的其他格子,这些位置构成强关系链,需用不同颜色加以标记,以便后续推理识别。

从该格出发继续寻找符合前述关系的格子(如R7C5),需交替使用两种颜色,即强弱交替进行,直至无法再找到符合条件的格子为止。

只需关注候选数3,忽略其他数字,起点有两个候选数即可,其余无需考虑。

此例仅涉及前述第一种情形,即颜色陷阱。所有标红的候选数均可删除,因为它们位于行、列或宫内同时存在两种颜色格的交叉位置。例如R8C1,其所在列有深色格,所在宫和行则有浅色格。回顾之前的链式逻辑,这本质上是强链与弱链连接后,两端强节点共同影响区域的结果。这种表现形式更为直观,相比记忆复杂的链结构,更便于观察和运用。

在此例中,我们将不参与该逻辑关系但包含候选数8的单元格用绿色标出,以便区分,不再重新绘图。本例属于第二种情形,即色块矛盾(Color Wrap)。此时可将红色标记的候选数删除。这些被删去的格子均出现在同一行、列或宫内,并且含有两个或以上的同色格。由于同色格之间具有共真共假的性质——若通过强链连接,则第一个格为8时,第二个必不为8,第三个又必须为8,因此奇数位格状态一致,形成同色。当同一行、列或宫中出现两个同色格时,若同时为真,便会导致该区域出现两个8,违背数独规则。因此,它们不能同时成立,只能全部为假,故可安全移除这些红色候选数。

我觉得挺有趣。

2. 多彩着色(Multi Colors)

多彩着色指用多种颜色进行标记,着色完成后,会出现两种可能引发消除的情形。

当同一宫内存在两个不同颜色的有色单元(构成弱链)时,因它们同属一个宫,无法同时为真。由此可知,第一个颜色的反色或第二个颜色的反色中至少有一个必须成立。因此,在行、列或宫中,若某候选数出现在至少两个具有这两个反色的格子中,则该候选数可被排除。

若两个同色单元格(如颜色1)处于同一行、列或宫内,且存在另一对异色单元格互为对立关系,则该异色对中必有一个为真,从而导致颜色1的单元格中至少一个为假。由于同色单元格在对应候选数的真假状态上保持一致,因此颜色1的所有单元格均不能成立,对应候选数可从这些单元格中排除。

难以理解?请看下面的例子来帮助说明。

此前我们已学会用单一颜色标注,现在另选一个起点,采用不同颜色进行标记,仍需遵循相同规则。注意颜色深浅交替使用,最终呈现所示的结果(可自行绘制,此处候选数为1)。

此情形符合前述第一种情况。注意观察b3区域,其中存在两个不同颜色的格子位于同一宫内,它们构成弱链关系。需牢记这两个格子在颜色上的深浅差异。本例中,这两个格子呈现一深一浅的状态(但并非绝对,也可能同深或同浅)。由于它们共处一宫,因此不可能同时为真。这意味着各自对应颜色体系中的另一个格子必有一个为真。例如,若R1C7与R2C9中至少一个为假,则其对应颜色的R1C5与R5C9中至少一个为真。基于这一逻辑,若能在同一行、列或宫中发现一对颜色不同且深浅相异的格子,则它们共同影响的单元格中的候选数可被排除。这种关系即为强链关系,可自行标注验证。如本例中R4C3与R5C9之间即形成强链,它们共同作用于以红色标记的交集格,这些格中的相关候选数即可删去。

图的绘制方法暂不赘述,此处对应前文提到的第二种情形(候选数为3)。将浅黄色标记为A1,深黄色为A2,浅紫色为B1,深紫色为B2,便于后续区分与分析。

观察发现,颜色A1所在的R6C2格与同行为颜色B1的格相连,而颜色A1的另一格R8C6则与同列为颜色B2的格相关。由于同一颜色中不同深浅的两个格构成强链,二者必有一真。无论哪一个为真,都会与颜色A1所在格处于同行、同列或同宫,导致该颜色A1中的某格必然为假。而同一颜色且深浅相同的格在逻辑上共存共亡,因此一旦其中一格不成立,整个颜色A1的所有格均不成立。

这种方法其实还有一些实用技巧,可惜我未能完全掌握,因为使用的人实在太少。初学者往往不了解,而进阶玩家通常直接用更高效的链式操作完成任务,省时省力,且许多应用并不支持此功能。尽管如此,我依然乐于探索其中的乐趣。

出个题吧,候选数为2

答案在回复中,附有总集篇链接。

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