数独里的 XY-Wing 是什么?
一个枢纽格加两个钳形格,为什么无论枢纽落在哪一边结论都成立,以及把「满盘搜索」变成「照单子过一遍」的找法。
XY-Wing 大概是数独里第一个让人觉得「这是在做证明,不是在找图形」的技巧。它没有矩形,没有直线,没有任何可以一眼认出来的形状。它是三个格子之间的「谁能看见谁」的关系,你是靠提问找到它的,不是靠看。
名字里虽然也有 Wing,但它和 X-Wing 毫无关系。这里的 X、Y、Z 就是三个候选数字本身。
三个格子
XY-Wing 里的每一个格子都必须恰好只剩两个候选数。不是一个,也不是三个。这个限制正是整段推理站得住的原因,也解释了为什么这个技巧只有在盘面推到比较后面、格子被削得够瘦的时候才会出现。
把涉及的三个数字叫 X、Y、Z,那么:
- 一个格子是枢纽,候选数是 X 和 Y。
- 第二个格子是钳形格,候选数是 X 和 Z,并且它能看见枢纽。
- 第三个格子是另一个钳形格,候选数是 Y 和 Z,它同样能看见枢纽。
两个格子「互相看得见」,意思是它们同行、同列或者同宫。枢纽必须能同时看见两个钳形格。两个钳形格之间不需要互相看见,实际上多数时候它们看不见。
举个具体的:枢纽只剩 3 或 7,一个钳形格只剩 3 或 9,另一个只剩 7 或 9。这里 X 是 3,Y 是 7,Z 是 9——Z 就是两个钳形格共有的那个数字。
为什么这个删除是必然的
枢纽要么是 X,要么是 Y,没有第三种可能。两条路都走一遍。
假设枢纽是 X。那么看得见它的那个钳形格就不能再是 X,只能是 Z。
再假设枢纽是 Y。那么另一个钳形格就不能是 Y,也只能是 Z。
两种情况下,都有一个钳形格是 Z。你不知道是哪一个,而这并不重要,因为两条分支的结论完全一样:这两个钳形格里一定藏着一个 Z。
于是,凡是能同时看见两个钳形格的格子,不管这道题最后怎么收,它都正对着一个 Z。这些格子里的 Z 全都可以删掉。整个技巧就这么多。
这一步值得慢慢体会,因为对大多数人来说,这是第一次在「没有确定分支到底走哪边」的前提下,做出一个两边都成立的结论。养成这个习惯,才谈得上啃得动最硬的盘面。
删的到底是哪些格子
找那些被两个钳形格同时看到的格子。如果两个钳形格恰好同行,那就是这一行的其余部分;如果同宫,就是这个宫的其余部分。更常见的是它们之间没有直接关系,共同视野只剩一个格子——一个钳形格的行,和另一个钳形格的列,交叉出来的那一格。
那个交叉格就是 XY-Wing 最典型的收获。一个格子,删掉一个候选数,然后整盘就活了。看起来像是想了半天只换来一点点回报,其实通常不是——这道题卡住,等的就是这一个删除。
另外注意:枢纽本身不会被删任何东西,这个技巧也不会直接确定任何一个格子。
一套能用的找法
在盘面上乱扫是找不到 XY-Wing 的。要按结构去找。
- 把所有恰好只剩两个候选数的格子列出来。一个卡住的盘面上通常也就五到十五个。其余格子全部不用管。
- 拿其中一个当枢纽,它的两个数字记作 X 和 Y。
- 在剩下的两候选格里,只挑枢纽看得见的那些。别的都无关。
- 在这份短名单里,找一个含 X 加某个第三数 Z 的,再找一个含 Y 加同一个 Z 的。
- 找到之后,算出哪些格子能同时被这两个钳形格看见,把它们的 Z 删掉。
- 这个枢纽没结果,就换下一个两候选格重来。
按「一份两候选格名单」来做,这最多是几分钟的活;按「盯着 81 格找」来做,它是不可能完成的。XY-Wing 难的名声,几乎全部来自搜索方式,而不是逻辑本身。
它在难度里的位置
在静心数独里,XY-Wing 和 X-Wing、Swordfish 一起属于专家档。因为这里的难度取的是求解器真正需要用到的最难技巧,所以专家档以下的题目永远不会要求你用它。如果你在困难档觉得非上 XY-Wing 不可,那说明还有一步更便宜的推理没被你发现。
常见问题
三个格子都必须只有两个候选数吗?
都必须。只要有一个格子多出第三个候选数,整个分类讨论就塌了——枢纽有可能正好是那个第三数,那时两个钳形格都不再被迫是 Z。这是用错这个技巧最常见的方式。
两个钳形格需要互相看得见吗?
不需要,而且通常看不见。只有枢纽必须同时看见它们两个。真正要算的是哪些格子能被两个钳形格同时看见,往往就是行列交叉出来的那一格。
XY-Wing 和 XYZ-Wing 有什么区别?
XYZ-Wing 的枢纽有三个候选数 X、Y、Z,而不是两个。这样一来枢纽自己也可能是 Z,所以能删的只剩下那些同时看得见枢纽和两个钳形格的格子,范围小很多。思路一样,结论更弱。
XY-Wing 和 X-Wing 有关系吗?
只有名字像。X-Wing 讲的是一个数字在四个格子构成的矩形上的关系;XY-Wing 讲的是三个数字在三个两候选格之间靠「看得见」串起来的关系。要找的东西完全不同。
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