科學領域數獨
⑴ 什麼是數獨智力游戲
數獨(日語:數獨 すうどく)是一種源自18世紀末的瑞士,後在美國發展、並在日本得以發揚光大的數學智力拚圖游戲。拼圖是九宮格(即3格寬×3格高)的正方形狀,每一格又細分為一個九宮格。在每一個小九宮格中,分別填上1至9的數字,讓整個大九宮格每一列、每一行的數字都不重復。
數獨的玩法邏輯簡單,數字排列方式千變萬化。不少教育者認為數獨是鍛煉腦筋的好方法。
歷史
如今數獨的雛型首先於1970年代由美國的一家數學邏輯游戲雜志發表,當時名為Number Place。現今流行的數獨於1984年由日本游戲雜志《パズル通信ニコリ》發表並得了現時的名稱。數獨本是「獨立的數字」的省略,因為每一個方格都填上一個個位數。
數獨沖出日本成為英國當下的流行游戲,多得曾任香港高等法院法官的高樂德(Wayne Gould)。2004年,他在日本旅行的時候,發現雜志的這款游戲,便帶回倫敦向《泰晤士報》推介並獲得接納。英國《每日郵報》也於三日後開始連載,使數獨在英國正式掀起熱潮。其他國家和地區受其影響也開始連載數獨。
解法舉例
先注意其中一個方格,限定該方格內可以填寫的數字。
注意其中一列(或者其中一個小九宮格),尋找填寫某數字的方格。
學過「資料結構」的人,可以嘗試用Backtrack試試。
數獨的通解方法及步驟:
根據以下方法可以確保最終得到數獨的解,而且通過手工運算的時間基本可以控制在1.5個小時,不論難易程度,所以此方法可以作為取得數獨答案的一般解法。
1、根據橫列、豎列和方格的限制條件排除各個點不可能的數字,並從1-9將各個可能的數字用小字體逐個寫進每個空白的格子。(該步驟大約需要15-20分鍾,這是求解的初始,務必確保沒有遺漏)。
2、審視第一步驟的結果,如果發現某個空格只有一個數字,即確定該空格為這個數字。並根據該數字審視其相關的橫列、豎列和方格,並劃除相同的數字。(該情況出現的可能往往不多,除了較簡單的數獨題,但這是一個必要的過程,而且在隨後的過程中要反復使用此方法。)
3、審視各個橫列、豎列和方格中羅列出的可能的數字結果,若發現某一個數字在各個橫列、豎列或方格中出現的次數僅一次,則可以確定該空格的解為此數字。並根據第二條的方法排除與此空格相關列或方格中相同的數字。
4、審視各個橫列、豎列和方格中羅列的各個可能的結果,找出相對稱的兩個數組合的空格(或3個、4個組合),並確定這兩個空格(或3個、4個)的數字只可能為這兩個數字,即兩個數字在這兩個空格的位置可以交換,但不可能到該行、該列或該方格的其他位置。根據此結果可以排除相關列或方格羅列出相關數字的可能,並縮小范圍。(該步驟處理的難度相對復雜,需要在積累一定經驗的基礎上進行,也是最終求解的關鍵)
5、反復使用2、3、4提到的步驟,逐步得到一個一個空格的解,並將先前羅列的各種可能的結果一個一個排除,使可能的范圍越來越小,直至得到最後結果。
⑵ 數獨是什麼東西
數獨是源自18世紀瑞士的一種數學游戲。是一種運用紙、筆進行演算的邏輯游戲。玩家需要根據9×9盤面上的已知數字,推理出所有剩餘空格的數字,並滿足每一行、每一列、每一個粗線宮內的數字均含1到9,不重復。
⑶ 如何學習數獨
一、標准數獨訓練
上來必須先學會做標准數獨,如果喜歡殺手就想直接做殺手,那基本是行不通的。如果不提前學好標准數獨,就必須在學做殺手的過程中學習標准數獨,那麼過程會很曲折。
1、 掌握標准數獨規則及排除法
可以去書店找那種前面帶一點解法的入門題集,前面基本都會介紹規則及排除法,然後把這本題集做完,至少做上100道左右的題,如果是入門或者初級的書,主要都是用排除法完成的題目。碰到卡住的時候就多想想,這個時候不建議問別人,因為最簡單的題集里不會有太難的題,可能是有排除你還沒看到,或者有一點超范圍的解法,可以等後面學到更新的解法後再試試做。另外做完以後稍微檢查一下看有沒有漏填的,一上來練習就培養一下好的做題習慣。
我不建議一上來先學更多的解法然後就再做題。俗話說,貪多嚼不爛,剛上來會的多了反而會亂,做題的時候有可能總想著用復雜一點的方法而繞彎子。這就好比學習打羽毛球要先學習握拍和步伐,練習熟練後再學習揮拍和發球,然後再打球。因為當握拍和步伐已經成為習慣後,練習後面的時候就不用再惦記著它們的要領了。否則一下子全學了直接就打球,需要刻意強化的要領太多更容易亂。
2、 學習幾種基本解法。
做完100道題,基本上所有人速度都可以提到10分鍾以內完成一道簡單的題了。這時候可以先不著急繼續練速度,現在基本上對數獨已經培養出自己獨有的感覺了,就需要再完善自己的解法體系了。繼續去學習一下區塊、數對、唯余這幾種解法。如果看書的話可以參考《中國數獨段位考試教程業餘1-5段》,如果不想買書,到網上搜索也可以找到一些論壇,裡面有介紹。然後再繼續大量做題,學習數獨的過程中基本學習解法和做題練習的時間比例至少是1:20。如果你學習了一個小時的解法,起碼要再做20個小時的題目,才能把學習到的內容消化。
區塊和數對只要掌握了標候選數的方法是可以在排除之後就掌握的。唯餘一開始會比較難,雖然很好理解,但是不容易找到,慢慢練習,如果做不下去的題目可以嘗試全標候選數去看看,雖然標數比較費時間,但是標過幾次,感覺可能就出來了。在什麼地方可能會出現唯余,這種感覺也是要靠訓練才能有的。有人可能知道一些數獨軟體,說我直接把題目輸入軟體不就能一下子看到唯余的地方了么?但這種方式基本達不到找感覺的目的,訓練效果幾乎為零。實在碰到做不下去的時候,在網上請教一下其他高手可能更好,在論壇或者QQ群,截圖把自己卡住的地方發出來問大家下一步怎麼做,很多人會願意解答的。
然後就一直做題,做到大部分中級的題目可以在5-8分鍾左右做完,基本上標准數獨初步的學習就達到了。可以選擇參加一次北京市數獨運動協會的五段考試測試一下,如果30分鍾能做完4道題,基本上就算達到初級水平了。這時候根據你的興趣可以有三種選擇:
(1)變型數獨:如果標准實在做的有些無聊了,想追求點新鮮感和刺激,可以直接跳到第二大點:變型數獨的學習中。基本上這時候一部分簡單的變型數獨你已經可以學習和完成了,在做變型數獨的過程中也可以結合著練到標准數獨解法。但如果變型數獨做到一定程度你還想繼續參加比賽了,那就必須再回來進行下面兩個小點的訓練,一旦想參加比賽,標准數獨的訓練根本不能停。
(2)速度訓練:五段達到的速度就夠了么?其實差的還很遠,這只是最基本的要求了。後面可以再不斷的反復練習,直到把速度提高到平均3分鍾左右,當然還可以再快,越快越好。
(3)難度訓練:後面還有很多復雜一點的技巧可以學習,如果想接觸一些候選數的解法,就要有一些精力去學習和研究了。比如X-WING,XY-WING,單數鏈、唯一矩陣等等,這些也是很必要的解題技能,而且在高水平的比賽中也是會出現的。這時候除了做題,還需要一些輔助,比如一些能幫助你標候選數的軟體(前提是自己標候選數已經不會出錯了。)軟體這塊需要自己摸索,中文的有數獨博士,英文的選擇范圍就多了,SE,HSUDOKU,JS等等,自己找個喜歡的順手的就行。因為難的題有時候真的不知道是什麼。當然用軟體最好是在基本解法訓練已經達標後,否則可能就練廢了。授人以魚不如授人以漁,但是出海釣魚前安全起見也要先學會游泳啊喂!
標准數獨練好速度和難度建議做做《麻辣數獨標准數獨》,小廣告一則:《麻辣數獨標准數獨2》快要出啦。
二、變型數獨
到這里自由度就大很多了,可以專項的一種題型接著一種題型的擊破式練習,也可以混搭著玩。我當年因為沒什麼變型題做,只能第二屆世錦賽的書反復做,那套題大概做了不下10次,差不多常見的題型也練熟了。當然現在就不用了,如果想混著玩的可以做《中國數獨段位考試教程業餘6-9段》,那裡面都是最基本的變型題型,除了段位考試,每次比賽也基本必有這些題。而且變型雖然基礎是標准,但是也有一些特有的解法,所以這本書里的解法部分也可以看看。如果想單項擊破,建議先做完《中國數獨段位考試教程6-9段》相對應的題型,然後試著做《麻辣數獨對角線》、《麻辣數獨不規則》和《麻辣數獨殺手》。最基本的這些變型很有必要多練練,對做其他變型培養感覺有好處,練好了變型的基本題型以後想見見更多的題型,可以做每年全國賽的題,《風雲數獨》明年也要出2了,這樣會遇到更多意思的變型:連續數獨、摩天樓數獨、箭頭數獨,都挺有挑戰的,就是題目不太好找,網上可以到處搜搜。英文好的話到國外網站能找到更多。
三、競技水平
如果能堅持下來,做到以上這些,基本上大部分人半年到一年就能到達競技水平啦,然後基本也就上癮了,這時候不讓你去比賽肯定都忍不住。但是剛參加比賽肯定會受刺激,這世道牛人太多了,你會發現你雖然早已經超過業餘9段水平,但在專業領域里還是人見人滅的,最牛的人比你快了一倍還不止。這時候也別著急,因為接下來想取得好的比賽成績,還有一段很長的路要走。
1、標准數獨絕對不能太差,這塊被落下了的話變型數獨很難追的。比業餘5段的水平至少提高一倍才算湊合,就是說4道題15分鍾。
2、接下來常見變型絕對都要會而且快,有些題型是每次比賽必會出現的,對角線、不規則、殺手、連續、無馬、額外區域。還有一些出現的幾率也很高的:摩天樓、箭頭、黑白點、不連續、無緣、奇數、乘法等等。這些基本都要很熟練,雖然比例不高,一次比賽就一道題,但也跟標准差不多,是需要熟練掌握的。
3、還有一些不太常見的變型甚至每次比賽都有全新的題型,其實當你對基本變型的解法邏輯原理熟悉後,其他也會觸類旁通。當然每種都有一定的訓練是最好的,比如窗口和金字塔雖然也是額外區域的一種,但是都會自己特定的規則,如果沒做過肯定還是不能很快掌握的。這種時候就需要在一些網站上訓練了,獨·數之道和歐泊顆變型都比較多,雖然跟比賽題目的風格不一定一樣,但練多了也能有所熟悉。
⑷ 一共有多少種數獨
合格的數獨是有解,而解是唯一解
一般是運用回溯演演算法,這是試誤法,通常是以電腦程序檢查。
以人去檢查不如程序檢查快!
著名的程序是 愛爾蘭數學教授麥蓋爾 博士(Gary McGuire)的無償程序 SOLVER.EXE ,計算機專業的學生都可以寫的出這個程序,但是程序的執行速度仍有優劣之分。
http://www.math.ie/checker.html
合格的數獨解(Sudoku grids )有 6,670,903,752,021,072,936,960 這是這是貝米耳(Stanley E. Bammel)與羅思坦(Jerome Rothstein)二位數學家計算除來的,有專門研究的報告
http://www.afjarvis.staff.shef.ac.uk/sudoku/
由於同一個數獨可以變形,例如左右縱列交換、上下橫行交換、數字代碼交換(例如1和5交換,2和8、3和4...)重復前面幾次之後,就分不清是來自同一個數獨,但是專家們還是有法子的。
澳大利亞的大學(The University of Western Australia )教授Gordon Royle 博士利用圖形理論,發展出辨識數獨變形的方法。將數獨謎題利用 Nauty 程序圖形轉化,然後作比對。
http://people.csse.uwa.e.au/gordon/sudokumin.php
如果考慮經過變形的數獨不算是新數獨,那麼數獨解的數目會少很多!
這些都是數獨專業的研究,有數學、計算機、...等專家們在研究,
特別刊載於專業學報
一共有多少種數獨呢?
數學家和計算機科學家們已經對數獨游戲進行了比較深入的研究,得到一些研究成果。他們已經推算出,一共有6670903752021072936960 種數獨,也就是說合法的的數獨解答一共有這么多種。這是個天文數字,而且在此基礎上可以編制出來的數獨題目會更加的多。要了解更加詳細 的信息,可以去google上搜索,國外網站有較多的資料。
數獨題目怎樣編制出來的?
玩數獨久了人們一般都會有這個疑問。其實人工編數獨題目也並不是太難。首先你得有一個工具,比如隨機數獨生成程序或者一張數獨表,你可以通過它們得到一個完整數獨,也就是沒有空缺的那種。 然後你可以試著從完整的數獨中去掉一些數字,看看能否被推出被去掉的數字。如果可以推出來,那麼你接著去掉數字,直到你覺得滿意(或者沒法再去掉數字)為止。當然了,一定還有其他的編制方法, 大家可以去想想看。
我們網站的數獨題目是怎麼來的?
其實不用說大家可能已經知道了:我們使用計算機來計算數獨題目。伺服器程序會自動搜尋合法的數獨題目,將其保存到題庫中。 所以大家看到的題目都來自題庫。為什麼要使用題庫呢?因為使用題庫我們可以非常快的為您提供數獨題目,並且可以切實保證題目的質量。 數獨題目有難易之分,也有好壞之分。好的數獨題目更加具有挑戰性,受到大家的歡迎。我們題庫中的題目都經過程序預先檢驗, 分出難易,並且去掉比較差的題目。我們也將不斷的改善和增加網站功能,確保給您提供一個專業、有趣的數獨網站。
⑸ 數獨的危害
1.為了完成一個「數獨」表,相當長一段時間要全神貫注坐下來,短時間里大腦活動劇烈、思維連貫,要求注意力集中不能夠分心,有益於培養孩子的學習習慣。因為許多孩子常常靜不下來,還有些孩子注意力集中的時間相對不長而影響了學校里的學習。
2.「數獨」游戲規則簡單,入門容易,7、8歲的孩子都可以理解其規則。孩子早期大腦的邏輯判斷訓練完全可以早早開始,根本不依附於學校里學習的知識,而又有益於包括學校學科學習在內的學習。3.即使完成中途而沒有得到最終的答案,大腦同樣可以得到活動和鍛煉,以後隨時可以繼續做下去。
4.在完成的過程中,我們腦海里一定沉浸在「因為」「所以」「如果」「那麼」「肯定」「可能」「只有」「可以」「一定」「不一定」「一定不會」「當然」「能夠」等一系列的判斷之中,對於我們的邏輯思維的訓練作用巨大,受益無窮,意義深遠!
5.不同的人完成同一個數獨表的過程肯定是不同的,不同的出發點和不同的方法並沒有什麼優劣而言,我們在完成它的過程中得益。
首先,這正好展示了解決問題的真實的一面,對於校正孩子被學校教育禁錮的思維起到了很好的作用。因為學生普遍認為,題目(問題)在書上,答案在老師那裡,學習似乎就是附和與記憶,作業就是同學們重復同樣的過程——這不是科學的學習態度。
另外,在完成的過程中可以張揚個性,你這樣而我那樣,殊途同歸,大家完全不用一起走,從眾是沒有絲毫意義的,只有依靠自己——這本身就是創造性的學習。
6.完成數獨的過程可以是多人參與的過程,幾個同學在一起、家人幾口集體參與更好。大家所表述的和聽取的都是些邏輯用語,那不是一般人的生活語言,孩子可以在談論之中鍛煉聽和說的能力。何況這又是一幅「同樂圖」,不亦樂乎?
7.這樣的游戲現在還沒有「考試」,更不會「考級」,埋頭於其中的人,一定會漸漸明白和認同這樣的道理:
(1)做好一件事情是不容易的,哪怕很簡單。
(2)前面的正確的後面得以繼續下去的基礎,一點都不能馬虎。如果前面馬虎填錯了一個數,不久後一定會導致填數進行不下去而前功盡棄,所以必須步步為營打牢基礎、小心翼翼避免錯誤。
(3)萬事開頭難,多練習幾次後,你會感覺到腦袋活起來了,未必不會導致學科學習的進步?
(4)盡管在填的過程中始終看不到終點,那終點的到來是在不經意中,但它一定是自己勤奮努力的結果,而這結果通常是找不到答案的。
⑹ 初二科學小課題研究數獨可以嗎
可以,非常可以!
剛剛結束的中國數獨錦標賽冠軍金策就是一個14歲的初二的學生。
⑺ 什麼是數獨
數獨(shù dú)是源自18世紀瑞士的一種數學游戲。是一種運用紙、筆進行演內算的邏輯游戲。玩家需要根據9×容9盤面上的已知數字,推理出所有剩餘空格的數字,並滿足每一行、每一列、每一個粗線宮(3*3)內的數字均含1-9,不重復。
數獨盤面是個九宮,每一宮又分為九個小格。在這八十一格中給出一定的已知數字和解題條件,利用邏輯和推理,在其他的空格上填入1-9的數字。使1-9每個數字在每一行、每一列和每一宮中都只出現一次,所以又稱「九宮格」。
(7)科學領域數獨擴展閱讀:
數獨出題方法:
1、挖洞法:從有到無的出題方法。先生成一個終盤,然後挖去部分數字形成一道題目。
2、填數法:從無到有的出題方法。在一個空盤面上填上部分數字形成一道題目。值得一提的是,2007年日本NPGenerator軟體的網站提出了一種邊推理邊出題的出題法,可以手工打造出漂亮圖案的數獨題目,有興趣出題的可以試試。
⑻ 數獨可以分為哪幾類
1、對角線數獨:抄在標准數獨規則基礎上,兩條大對角線的數字不重復。
2、迷你數獨(Mini Sudoku):每個謎題都由一個在不同位置給與提示數字的4x4或6x6網格組成。游戲的目的是將空方格填上數字1到4(對於4x4大小的謎題)或者1到6(對於6x6的謎題),使得每一行,每一列以及每一個宮都沒有重復的數字出現。
3、鋸齒數獨(Jigsaw Sudoku):相對標准數獨而言,宮變成了不規則的。玩家需在對應的鋸齒方框內填入不重復的九個數或N個數,並保證橫縱也不重復。
(8)科學領域數獨擴展閱讀:
數獨技巧:
1、基礎摒除法
基礎摒除法就是利用1~9的數字在每一行、每一列、每一個九宮格都只能出現一次的規則進行解題的方法。基礎摒除法可以分為行摒除、列摒除、九宮格摒除。
2、唯一解法
當某行已填數字的宮格達到8個,那麼該行剩餘宮格能填的數字就只剩下那個還沒出現過的數字了。成為行唯一解。
3、唯余解法
唯余解法就是某宮格可以添入的數已經排除了8個,那麼這個宮格的數字就只能添入那個沒有出現的數字。
⑼ 幼兒園數獨課是什麼
幼兒不叫上課,叫集體教學活動,注意
是「活動」。
一般分為五大領域教學。
語言、藝術、健康、社會、科學