唯一矩形 4

Unique Rectangle Type 4

★★★★ 大师

概要:唯一矩形4型(UR Type 4)利用屋顶格所在行、列或宫中候选数的强链关系。若AB中某个数字在两屋顶格所在的单元里只能出现在这两格,则可通过唯一性推理排除该数字,从而确定另一数字。

什么是唯一矩形4型?

唯一矩形4型(Unique Rectangle Type 4,简称UR4)是UR家族中一种利用强链(Strong Link)进行推理的变体,逻辑比UR1-3更为间接。

结构特征

  • 标准四格矩形(两行两列,跨越两个宫)
  • 两个底部格:候选数恰好为 {A, B}
  • 两个屋顶格:含 {A, B} 加上额外候选数
  • 关键条件:在两个屋顶格所在的某个共同单元(行、列或宫)中,候选数A(或B)只出现在这两个屋顶格里,形成强链

推理逻辑

  • 若A在该单元仅出现在两个屋顶格,则A必须填入其中一格(否则A在该单元无处安放)
  • 但如果两屋顶格都不填B(只填A和额外候选数),矩形就安全了
  • 反之,若两屋顶格都填A,则B在四格中没有位置——矛盾
  • 更精确地:若A在该单元被”锁定”在两屋顶格,则这两格不能同时填B,从而AB不能在四格中形成致命图案
  • 实际结论:A被锁定在两屋顶格之一,B必须来自其中一格的额外候选数,因此B可以从两屋顶格排除,两屋顶格必须填A或额外候选数

等价地:在两屋顶格所在单元中,若B只出现在这两格,则A可从两屋顶格排除。

解题步骤

  1. 确认UR矩形:两底部格({A,B})+ 两屋顶格(含AB及额外候选数)
  2. 检查强链条件:在两屋顶格共同所在的单元(行/列/宫)中,检查A和B各自的分布
  3. 发现强链:若A在该单元只出现于两屋顶格,则A在两屋顶格间形成强链
  4. 执行推理:基于强链,B可从两屋顶格的候选数中排除
  5. 确定答案:两屋顶格候选数变为 {A} + 额外候选数,继续推理

示例详解

识别UR4矩形与强链

3 7 3 7 3 7 2 3 7 4
矩形四角:R1C2和R1C8候选数为{3,7}(底部格),R5C2候选数为{3,7,2},R5C8候选数为{3,7,4}(屋顶格)。关键条件:在第5行中,候选数3只出现在R5C2和R5C8这两个屋顶格,形成强链。

考虑以下结构:

        C2          C8
R1  [候选: 3,7]   [候选: 3,7]
R5  [候选: 3,7,2] [候选: 3,7,4]
  • R1C2:{3, 7} — 底部格(A=3, B=7)
  • R1C8:{3, 7} — 底部格
  • R5C2:{3, 7, 2} — 屋顶格
  • R5C8:{3, 7, 4} — 屋顶格

强链检查:在第5行中,查看候选数3的分布。

假设第5行中,候选数3只出现在 R5C2 和 R5C8(这两个屋顶格)。

推理

  • 3在第5行只能放在 R5C2 或 R5C8,即3在这两格间形成强链
  • 若 R5C2 和 R5C8 都填7(而非3),则3在第5行无处安放——矛盾
  • 因此,7不能同时填入 R5C2 和 R5C8
  • 但唯一性要求避免四格都只填{3,7}……

更清晰的推理路径:

  • 3在第5行被锁定于 {R5C2, R5C8}(强链)
  • 若其中一格填7,另一格必填3
  • 若两格都填3,则3在第5行出现两次(违反行约束)——不可能
  • 实际情况:两格中恰好一格填3,另一格填额外候选数(2或4)
  • 7(B)被从两屋顶格排除:因为若某屋顶格填7,3必须在另一屋顶格,四格中3和7的分布仍可能形成致命图案的条件被破坏

执行UR4排除

3 7 3 7 3 2 3 4 7 7
候选数3在第5行被锁定于两个屋顶格(强链)。基于唯一性推理,7可从两屋顶格排除:R5C2从{3,7,2}变为{3,2},R5C8从{3,7,4}变为{3,4}。

结论:R5C2 和 R5C8 的候选数中排除7:

  • R5C2:{3, 7, 2} → {3, 2}
  • R5C8:{3, 7, 4} → {3, 4}

若结合其他约束,可进一步确定这两格的答案。

实用技巧

  • 检查屋顶格所在行/列中的候选数分布:UR4的核心是找到强链,需要系统检查两屋顶格所在行、列和宫中A或B是否只出现在这两格
  • UR4常与隐性数对/三数组同现:当某候选数被”锁定”在特定格时,往往意味着隐性技法也可适用
  • 逐一检查A和B:分别检查A和B在单元中的分布,找到其中一个满足强链条件即可应用UR4
  • 排除效果显著:UR4能直接从屋顶格删除一个候选数,往往带来连锁推理

与其他技法的关系

常见问题

Q:UR4的强链检查是在哪个单元进行?

A:在两个屋顶格共同所属的单元中进行。两屋顶格必须共享某个行、列或宫。若两屋顶格在同一行,检查该行;同列则检查该列;同宫则检查该宫。找到A或B在该单元只出现于这两格的情况,即可应用UR4。

Q:UR4和隐性唯一候选数(Hidden Single)有关系吗?

A:有深刻联系。UR4的强链条件本质上是”某数字在某单元只出现于两格”,这正是形成共轭对(Conjugate Pair)的条件,也是隐性数对的基础概念。UR4将这一概念与唯一性推理结合,得出更强的排除结论。

在爱九宫数独中练习

打开爱九宫数独 App → 学习 → 大师技法 → 唯一矩形4型,专项练习强链与唯一性的结合推理。建议同时标注候选数并观察某行/列中特定数字的分布,培养快速识别强链的能力。