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6x6-Sudoku
wuerg, 14.02.2022 17:55
Lange Zeit habe ich mich nicht mehr mit Sudoku abgegeben. Andere hielten ihr Interesse mit Varianten am Leben, durch die auch ein 6x6-Feld durchaus anspruchsvoll sein kann. Die Lösung eines solchen Sudokus von Phistomefel [1] habe ich bei Cracking the Cryptic [2] gesehen.
Gehören zwei waagerecht oder senkrecht verbundene Felder eines 2x2-Kastens dem gleichen Gebiet an, so auch die anderen beiden, entweder dem ersteren oder einem weiteren. Wären es wie im mittleren Teilbild drei verschiedene, ergäbe sich y=7-b=7-(7-a)=a=7-x, also x+y=7, was innerhalb eines Gebietes verboten ist. Damit können an Sechserstreifen nur weitere Sechserstreifen anschließen. Das ganze Feld müßte gestreift sein. In der dazu orthogonalen Richtung alternieren dann zwei Ziffern x und 7-x.
Also bleiben nur 2x3‑Rechtecke. In den 2x2‑Kästen um die Kreuzungsstellen der Gebietsgrenzen treten wie im rechten Teilbild zu sehen genau zwei Ziffern x und 7-x je zweimal diagonal auf. Ein Treffpunkt vierer Rechtecke kann somit nicht auf die schräge Thermometerlinie von S nach T fallen, weshalb das Gesamtgebiet in sechs aufrechte 2x3‑Rechtecke zu teilen ist.
Im folgenden seien x, y und z drei noch unbekannte Ziffern mit {x,y,z}={1,2,3}. Die Komplemente sind X=7-x, Y=7-y und Z=7-z. Die Mengen X={x,X}, Y={y,Y} und Z={z,Z} bezeichnen Stellen, an denen eines der beiden Elemente zutrifft. Die vier Ziffern um den linken Kreuzungspunkt CD23 seien aus X, die um den rechten CD45 aus Y (linkes Teilbild mit unbeholfen dargestellten Thermometern).
Wie stelle ich mir vor, das Rätsel im Wettbewerb unter drei Minuten zu lösen? Zunächst scheinen nicht genügend Einschränkungen für eine komplizierte Gebietsaufteilung vorzuliegen, weshalb es die Standard-2x3-Rechtecke sein werden. Senkrecht liegen die Thermometer schön in nur zweien davon. Das dreistufige muß dann 256, 345 oder 346 sein. Eine 6 am Ende forciert eine weitere in die für das kleine Thermometer ungünstigen Felder AB4. Also 345 für das große Thermometer, und der Rest ist tausendfach geübte Routine.
[1] Phistomefel: Chaos Construction: Seven. Logic Masters Deutschland, 30.12.2021. Einer nennt es nice and easy, ein anderer meint, bis zur entscheidenden Einsicht wirke es fast unlösbar. Ich sehe den Witz darin, die Standardaufteilung in den Vorgaben geschickt versteckt zu haben. Außerdem soll es hier nur eine gewisse Fortentwicklung von Sudoko anreißen, nicht tagelang beschäftigen.
[2] Simon Anthony: Seven: The Sodoku. Cracking The Cryptic, 06.01.2022. Es werden Sudokus aller Art ohne Vorbereitung gelöst, wenn auch gescheiterte Versuche unveröffentlicht bleiben. Naturgemäß sind unter diesen Bedingungen die Lösungswege nicht immer die elegantesten, so auch zu diesem, in dem sehr viel Zeit verbraten wird, um zu erkennen, daß es 2x3‑Gebiete sein müssen. Ich fand es aber sehr interessant, nicht zuletzt wegen einer Analogie zur Mathematik: Will man etwas beweisen, so gelingt das oftmals gar nicht oder nur recht mühselig und umständlich. Es kann Jahrzehnte oder ewig dauern, bis ein eleganter Weg gefunden ist.
Sudoku 1 2 3 4 5
+-------------+ | . . . . . . | | . . q p . . | | . . . R . . | | . . . S . . | | . . T . . . | | . . . . . . | +-------------+Die üblichen 2x3‑Rechtecke sind nicht vorgegeben. Vielmehr müssen sechs zusammenhängende Gebiete gefunden werden, in denen die sechs Ziffern wie in den sechs Zeilen und Spalten je einmal vorkommen. Es gibt keine vorgegebenen Ziffern, sondern nur zwei Thermometer in Form einer Sieben, die ich wegen mangelnder graphischer Fähigkeiten mit RST und pq dargestellt habe. Sie bedeuten R<S<T und p<q. Hinzu kommt die Regel, daß waagerecht oder senkrecht benachbarte Felder sich genau dann zu 7 addieren, wenn sie zwei verschiedenen Gebieten angehören.
. x x y x |7-x +--- ---+--- ---+--- y | z a | b 7-x| xLiegen in einen 2x2-Kasten zwei diagonal sich gegenüberliegende Felder im gleichen Gebiet, so alle vier, denn stehen in diesen beiden Feldern die verschiedenen Ziffern x und y und gehörte wie im linken Teilbild eines der beiden übrigen mit der Ziffer z zu einen anderen Gebiet, müßte 7-x=z=7-y, also x=y sein. Die zusammenhängenden Gebiete sind somit konvex (keine ausgeschlagenen Ecken) und deshalb rechteckig, also stehende oder liegende Sechserstreifen bzw. 2x3‑Rechtecke.
Gehören zwei waagerecht oder senkrecht verbundene Felder eines 2x2-Kastens dem gleichen Gebiet an, so auch die anderen beiden, entweder dem ersteren oder einem weiteren. Wären es wie im mittleren Teilbild drei verschiedene, ergäbe sich y=7-b=7-(7-a)=a=7-x, also x+y=7, was innerhalb eines Gebietes verboten ist. Damit können an Sechserstreifen nur weitere Sechserstreifen anschließen. Das ganze Feld müßte gestreift sein. In der dazu orthogonalen Richtung alternieren dann zwei Ziffern x und 7-x.
Also bleiben nur 2x3‑Rechtecke. In den 2x2‑Kästen um die Kreuzungsstellen der Gebietsgrenzen treten wie im rechten Teilbild zu sehen genau zwei Ziffern x und 7-x je zweimal diagonal auf. Ein Treffpunkt vierer Rechtecke kann somit nicht auf die schräge Thermometerlinie von S nach T fallen, weshalb das Gesamtgebiet in sechs aufrechte 2x3‑Rechtecke zu teilen ist.
Im folgenden seien x, y und z drei noch unbekannte Ziffern mit {x,y,z}={1,2,3}. Die Komplemente sind X=7-x, Y=7-y und Z=7-z. Die Mengen X={x,X}, Y={y,Y} und Z={z,Z} bezeichnen Stellen, an denen eines der beiden Elemente zutrifft. Die vier Ziffern um den linken Kreuzungspunkt CD23 seien aus X, die um den rechten CD45 aus Y (linkes Teilbild mit unbeholfen dargestellten Thermometern).
+------+------+------+ +------+------+------+ +------+------+------+ A | . . | . . | . . | | . . | . . | . . | | . . | . . | . . | B | . . | .__. | . . | | . . | .__. | . . | | . . | q__p | . . | C | . X | X Y | Y . | | . X | X y | Y . | | . X | X 3 | 4 . | +------+----|-+------+ +------+----|-+------+ +------+------+------+ D | . X | X Y | Y . | | . X | X Y | y . | | . X | X 4 | 3 . | E | . . | ._/. | . . | | . . | Z_/X | . . | | . . | 5 X | . . | F | . . | . . | . . | | . . | y z | . . | | . . | 3 2 | . . | +--------------------+ +------+------+------+ +------+------+------+ 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6Da das Dreierthermometer steigt, muß es in C4 mit y beginnen und in D4 auf Y>y steigen. Am seinem Ende bei E3 scheiden x und X beide aus, zumal sie schon in CD3 vertreten sind. Da zudem y, Y und z nicht größer sind als Y, bleibt am Ende des Thermometers bei E3 nur Z (mittleres Teilbild), was wegen Z>Y>3 allenfalls 5 oder 6 sein kann. Doch Z=6 scheidet aus, weil die 6 keinen Platz im mittleren oberen Rechteck fände: In Spalte 3 gibt es bereits ein Z, C4 ist mit y≠Z belegt, B4 verträgt am tiefsten Punkt eines Thermometers keine 6, und Z=6 bei A4 erzwingt z=1 bei B3, was am höchsten Punkt des Thermometers pq nicht möglich ist. Damit ist Z=5, z=2, Y=4, y=3 und X={1,6}. Und da p=1,5,6 kleiner als q=2,4 sein muß, verbleibt nur p=1=x, woraus sich der ganze Rest sofort ergibt.
Wie stelle ich mir vor, das Rätsel im Wettbewerb unter drei Minuten zu lösen? Zunächst scheinen nicht genügend Einschränkungen für eine komplizierte Gebietsaufteilung vorzuliegen, weshalb es die Standard-2x3-Rechtecke sein werden. Senkrecht liegen die Thermometer schön in nur zweien davon. Das dreistufige muß dann 256, 345 oder 346 sein. Eine 6 am Ende forciert eine weitere in die für das kleine Thermometer ungünstigen Felder AB4. Also 345 für das große Thermometer, und der Rest ist tausendfach geübte Routine.
[1] Phistomefel: Chaos Construction: Seven. Logic Masters Deutschland, 30.12.2021. Einer nennt es nice and easy, ein anderer meint, bis zur entscheidenden Einsicht wirke es fast unlösbar. Ich sehe den Witz darin, die Standardaufteilung in den Vorgaben geschickt versteckt zu haben. Außerdem soll es hier nur eine gewisse Fortentwicklung von Sudoko anreißen, nicht tagelang beschäftigen.
[2] Simon Anthony: Seven: The Sodoku. Cracking The Cryptic, 06.01.2022. Es werden Sudokus aller Art ohne Vorbereitung gelöst, wenn auch gescheiterte Versuche unveröffentlicht bleiben. Naturgemäß sind unter diesen Bedingungen die Lösungswege nicht immer die elegantesten, so auch zu diesem, in dem sehr viel Zeit verbraten wird, um zu erkennen, daß es 2x3‑Gebiete sein müssen. Ich fand es aber sehr interessant, nicht zuletzt wegen einer Analogie zur Mathematik: Will man etwas beweisen, so gelingt das oftmals gar nicht oder nur recht mühselig und umständlich. Es kann Jahrzehnte oder ewig dauern, bis ein eleganter Weg gefunden ist.
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