Sudoku
Sudoku (jap. æ°çŹ SĆ«doku, kurz fĂŒr æ°ćăŻçŹèș«ă«éă SĆ«ji wa dokushin ni kagiru, wörtlich ungefĂ€hr âEs ist am besten, wenn die Zahl alleine bleibtâ) ist ein LogikrĂ€tsel und Ă€hnelt Magischen Quadraten. In der ĂŒblichen Version ist es das Ziel, ein 9Ă9-Gitter mit den Ziffern 1 bis 9 so zu fĂŒllen, dass jede Ziffer in jeder Spalte, in jeder Zeile und in jedem Block (3Ă3-Unterquadrat) nur einmal vorkommt. Ausgangspunkt ist ein Gitter, in dem bereits mehrere Ziffern vorgegeben sind. In einer weltweit stark zunehmenden Zahl an Zeitungen und Zeitschriften werden heute regelmĂ€Ăig SudokurĂ€tsel veröffentlicht.
Das RÀtsel wurde von dem Amerikaner Howard Garns erfunden. Erstmals 1979 unter dem Namen NumberPlace in einer RÀtselzeitschrift veröffentlicht, wurde es erst ab 1986 in Japan populÀr, wo es auch seinen heutigen Namen Sudoku erhielt.
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[Bearbeiten] Ursprung
Die frĂŒhesten VorlĂ€ufer des Sudoku waren die lateinischen Quadrate des Schweizer Mathematikers Leonhard Euler (1707 â 1783). Anders als Sudokus waren diese von Euler unter dem Namen âcarrĂ© latinâ veröffentlichten RĂ€tsel jedoch nicht in Blöcke (Unterquadrate) unterteilt.
Von 1892 bis zum Ausbruch des Ersten Weltkrieges publizierten die französischen Zeitungen Le SiĂšcle und La France regelmĂ€Ăig RĂ€tselquadrate unter dem Titel: âCarrĂ© magique diaboliqueâ. Diese frĂŒhen Publikationen setzten sich allerdings auf Dauer nicht durch. Ihnen fehlte ebenfalls die Unterteilung in Unterblöcke.
Das heutige Sudoku mit Einbeziehung der Blöcke (neben Zeilen und Spalten) wurde erstmals 1979 anonym von dem damals 74-jĂ€hrigen Architekten und freischaffenden âRĂ€tselonkelâ Howard Garns[1] in der Zeitschrift Dell Pencil Puzzles & Word Games (engl. BleistiftrĂ€tsel & Wortspiele) als: âNumber Placeâ (engl. Zahlenplatz) veröffentlicht.[2] Er verstarb 1989, sodass er nicht erleben konnte, wie seine Kreation zu weltweiter Begeisterung fĂŒhrte.
Die ersten Sudokus wurden zwar in den USA publiziert, seinen Durchbruch erlebte das ZahlenrĂ€tsel jedoch erst irgendwann zwischen 1984 und 1986, als die japanische Zeitschrift Nikoli es zunĂ€chst unter dem Namen: âSĆ«ji wa dokushin ni kagiruâ (wörtlich âEine Zahl bleibt immer alleinâ) (svw.: die/alle Zahlen mĂŒssen (genau) einmal vorkommen) regelmĂ€Ăig abdruckte. 1986 wurde diese sperrige Bezeichnung vom Herausgeber Maki Kaji unter Beibehaltung der jeweils ersten Kanji-Zeichen zu âSudokuâ (æ°çŹ; sĆ«doku) verkĂŒrzt und als Marke registriert, deshalb werden selbst heute noch diese RĂ€tsel in manchen japanischen Zeitschriften unter dem engl. Begriff: âNumber Placeâ abgedruckt, auch die Bezeichnung als: âNanpureâ (u. a. als Spiel fĂŒr Sonys PlayStation) ist teilweise ĂŒblich.
Der NeuseelĂ€nder Wayne Gould lernte Sudoku auf einer Japanreise kennen und brauchte sechs Jahre, um eine Software zu entwickeln, die neue Sudokus per Knopfdruck erzeugen konnte. AnschlieĂend bot er seine RĂ€tsel der Times in London an. Die Tageszeitung druckte die ersten Sudoku-RĂ€tsel und trat auf diese Weise in der westlichen Welt eine Sudoku-Lawine los.
In Ăsterreich fĂŒhrte der regelmĂ€Ăige Abdruck in Tageszeitungen wie Der Standard und Kronen Zeitung zu einer raschen Verbreitung Ende 2005. In Deutschland erscheinen Sudokus unter anderem regelmĂ€Ăig im Stern (2006), in der ZEIT und der Hamburger Morgenpost (2005), der Frankfurter Rundschau, im Tagesspiegel und in der SĂŒddeutschen Zeitung und vielen anderen Tages- und Fernsehzeitungen. Zum weltweiten Erfolg von Sudoku hat sicherlich beigetragen, dass das Prinzip des RĂ€tsels nicht dem Urheberrecht unterliegt und somit keine LizenzgebĂŒhren anfallen. Sudokus können jederzeit frei erstellt und veröffentlicht werden.
Seit Ende 2005 gibt es tragbare elektronische Sudoku-GerĂ€te. Des Weiteren gibt es Sudoku als einfaches Brettspiel und interaktiv online (Internet) sowie offline als Computerspiel. Das erste Computerspiel wurde bereits 1989 von Softdisk unter dem Label Loadstar/Softdisk Publishing, Inc. fĂŒr den C64 mit dem Namen Digithunt herausgebracht.
[Bearbeiten] Zahl der Lösungsmöglichkeiten
Es gibt 6.670.903.752.021.072.936.960 (ca. 6,7 Trilliarden) verschiedene (vollstĂ€ndig ausgefĂŒllte) Standard-Sudokus (9x9 Felder).[3]
Die Mindestanzahl vorbelegter Felder zu bestimmen, fĂŒr die es ein eindeutig lösbares Sudoku gibt, ist ein ungelöstes Problem. FĂŒr die Standardvariante ist die kleinste bisher gefundene Anzahl 17.
[Bearbeiten] Varianten
[Bearbeiten] X-Sudoku
âX-Sudokuâ ist eine Variante, bei der (zusĂ€tzlich zu den Bedingungen des normalen Sudokus) auch auf jeder der beiden Hauptdiagonalen jede Zahl einmal vorkommen muss. Der Name kommt daher, dass die beiden Diagonalen wie der Buchstabe X aussehen. Die Abbildung rechts zeigt ein X-Sudoku. Sudoku- und andere RĂ€tsel-Zeitschriften veröffentlichen regelmĂ€Ăig X-Sudokus in verschiedenen GröĂen. Neben der StandardgröĂe 9Ă9 kommen auch andere GröĂen vor, etwa 8Ă8 (mit 2Ă4-Blöcken); in diesem Fall haben die beiden Diagonalen kein gemeinsames Schnittfeld.
Auch fĂŒr X-Sudokus in der StandardgröĂe 9x9 ist die Bestimmung der Mindestanzahl vorbelegter Felder nicht gelöst. Allerdings sind hier Probleme möglich, die mit 12 Vorbelegungen auskommen und zu einer eindeutigen Lösung kommen.[4]
[Bearbeiten] Hyper Sudoku
Zur Zeit ist auch âHyper Sudokuâ (oder âFenstersudokuâ) sehr populĂ€r. Ăhnlich wie das X-Sudoku unterscheidet sich auch dieses vom normalen Sudoku durch zusĂ€tzliche Einheiten, in denen jede Zahl genau einmal vorkommen muss: ein Hyper Sudoku hat vier zusĂ€tzliche Blöcke, die mit einem Feld Abstand zum Rand und zueinander ĂŒber den neun Blöcken des normalen Sudokus liegen. Dadurch Ă€ndert sich der Lösungsansatz etwas, da man verstĂ€rkt auf die Blöcke und weniger auf die Zeilen und Spalten achten muss.
[Bearbeiten] Fudschijama
Inzwischen gibt es auch Sudokus â meist als âFudschijamaâ bezeichnet â mit 4Ă4 Blöcken und somit 256 (= 16Ă16) Feldern, in die je 16 verschiedene Zahlen, Buchstaben oder Symbole verteilt werden sowie erweiterte Sudokus mit 4Ă3 Blöcken mit 144 (also jeweils 12Ă12) Feldern und âMini-Sudokusâ fĂŒr Einsteiger mit 2Ă3 Blöcken mit 36 (also 6Ă6) Feldern. Auch andere BlockgröĂen, wie z. B. 5Ă5 (625 Felder) oder gar 6Ă6 (1296 Felder) sind denkbar. FĂŒr Kinder gibt es 4Ă4-Sudokus mit einer 2er-KantenlĂ€nge pro Block, dabei werden also nur 4 Ziffern oder Bildsymbole eingetragen.
Allgemein kann ein Sudoku aus aĂb Blöcken bestehen, die jeweils bĂa Felder enthalten. Das Sudoku enthĂ€lt insgesamt (aĂb)Ă(aĂb) Felder, in die aĂb verschiedene Symbole einzutragen sind.
[Bearbeiten] Samurai Sudoku
Eine weitere Variante erfreut sich seit Anfang 2006 unter dem Namen âSamurai Sudokuâ oder âGattai 5â steigender Beliebtheit. FĂŒnf Standard-Sudokus sind teilweise ĂŒberlappend X-förmig angeordnet â eines zentral und an jeweils einer der vier Ecken ein weiteres. Dabei teilt sich jedes dieser vier Eck-Sudokus genau einen der vier Ă€uĂeren Eckblöcke des Zentral-Sudokus, dadurch ergeben sich insgesamt 369 Felder verteilt auf 41 Blöcke. Weitere Variationen setzen acht (Gattai 8), dreizehn (Gattai 13) oder mehr Sudokus zusammen. Diese Varianten werden auch als Monster-Samurai bezeichnet.
[Bearbeiten] Stairstep Sudoku
Weitere Varianten sind Sudokus mit treppenförmiger Begrenzung der Blöcke (engl. âStairstep Sudokuâ) und solche mit unregelmĂ€Ăig geformten Blöcken.
[Bearbeiten] Roxdoku
Eine weitere Variante ist dreidimensional und heiĂt Roxdoku. Ein Roxdoku besteht aus 3Ă3Ă3 WĂŒrfelchen als Felder (in der Grundform). Hier darf nicht nur in Zeilen und Spalten, sondern auch in Ebenen keine Zahl/Buchstabe doppelt sein. AuĂerdem ist es auch hier, so wie in der 2D-Version, möglich, mit 4Ă4Ă4 WĂŒrfelchen oder gar noch mehr (5Ă5Ă5,...) zu spielen. Spielen kann man solche Roxdokus am Besten als Computerspiel, weil hier die Möglichkeit besteht, das ganze âSpielfeldâ in alle Richtungen, so wie das fĂŒr 3D-Objekte am Computer ĂŒblich ist, zu drehen.
[Bearbeiten] Comparison Sudoku
Comparison Sudokuâ (engl. Vergleichs-Sudoku) erschien in Ăsterreich (derStandard.at / LeichtSinn) erstmals am 2. August 2006. In einem Comparison Sudoku werden keinerlei Zahlen vorgegeben, nur die Grenzlinien aller Einzelfelder jedes Blocks sind mit einer Ein- bzw. Ausbuchtung zu allen Nachbarfeldern hin versehen â im Sinne von < (kleiner als) oder > (gröĂer als). Alle ĂŒblichen Sudokuregeln gelten auch hier, allerdings mĂŒssen bei dieser Variante alle Zahlen durch Vergleiche gefunden werden. Jean-Paul Delahaye beschreibt diese Sudoku-Variante in Les ancĂȘtres français du sudoku (als Quelle wird die Zeitschrift Puzzler von 1999 genannt).[5]
[Bearbeiten] Kakuro
Kakuro wird hĂ€ufig als Variante oder gar Nachfolger von Sudoku bezeichnet, ist jedoch faktisch ein eigenstĂ€ndiges ZahlenrĂ€tsel. Killer-Sudoku (auch: Sum Sudoku oder Samunamupure) verbindet Elemente von Kakuro und Sudoku; hier gibt es keine SchlĂŒsselzahlen, sondern die Summe von Zahlen in zusammengefassten Gruppen wird angegeben.
[Bearbeiten] Regeln und Begriffe
Das Spiel besteht aus einem Gitterfeld mit 3 Ă 3 Blöcken, die jeweils in 3 Ă 3 Felder unterteilt sind, insgesamt also 81 Felder in 9 Reihen und 9 Spalten. In einige dieser Felder sind schon zu Beginn Ziffern zwischen 1 und 9 eingetragen (âLösungszahlenâ). Typischerweise sind 22 bis 36 Felder von 81 möglichen vorgegeben.
Ziel des Spiels ist es nun, die leeren Felder des RÀtsels so zu vervollstÀndigen, dass in jeder der je neun Zeilen, Spalten und Blöcke jede Ziffer von 1 bis 9 genau einmal auftritt.
Die drei Bereiche (Reihe, Spalte, Block) werden zusammengefasst als Einheiten bezeichnet.
Solange das Sudoku nicht gelöst ist, können innerhalb einer Einheit mehrere Möglichkeiten fĂŒr verschiedene Ziffern bestehen. Werden diese Möglichkeiten notiert, nennt man diese Kandidaten.
Jede Lösungszahl belegt immer 3 Einheiten (Spalte, Zeile, Block). Da in jeder dieser 3 Einheiten diese Lösungszahl nur dieses eine Mal vorkommen kann, entstehen hierbei 3 Sperren.
Sperren entstehen nicht nur durch Lösungszahlen, sondern auch bei besonderen Anordnungen von Kandidaten (siehe auch Lösungsmethoden/globale Paarsuche).
Obwohl Sudokus in der Regel mit Ziffern arbeiten, sind zur Lösung keinerlei Rechenkenntnisse erforderlich; man könnte ebenso neun andere abstrakte Symbole verwenden â Ziffern ermöglichen durch ihre feste und bekannte Reihenfolge jedoch ein leichteres ĂberprĂŒfen der fehlenden Elemente innerhalb einer Einheit.
Ein Sudoku mit Buchstaben heiĂt Mojidoku, Hexadoku nannte es die Elektronikzeitschrift elektor oder auch Alphadoku. Das Gitterfeld besteht aus 4Ă4, 5Ă5 oder auch 6Ă6 Blöcken. Die unausgefĂŒllten Felder des RĂ€tsels werden mit Buchstaben vervollstĂ€ndigt, wie man es beim Sudoku mit Zahlen kennt.
[Bearbeiten] Lösungsmethoden
[Bearbeiten] Analytisch-systematische Basismethoden
Systematisches Vorgehen, genaue Analyse und logisches Denken sind gefordert. Nur so kommt man gesichert einen Schritt weiter, um anschlieĂend den nĂ€chsten Schritt darauf aufzubauen. Leichte Sudokus lassen sich in der Regel im Kopf durch logisches Denken lösen. Bei anspruchsvolleren FĂ€llen benötigt man jedoch Notizen, um sich die möglichen Kandidaten je Feld aufzuschreiben. Bei sehr schweren Sudokus ist irgendwann auch ein Ausprobieren nicht zu vermeiden. Das reine Raten und Herumprobieren wĂ€re allerdings amateurhaft; die systematische Variante des Ausprobierens ist die Falsifikation oder Hypothese.
Die analytisch-systematische Lösung eines Sudokus beruht auf mehreren Methoden, die miteinander zu kombinieren sind: Scannen, AuszĂ€hlen, Kombination, Eliminierung und Hypothese. In erster Linie sollte ĂŒber die logisch eindeutigen Methoden (ohne Hypothese bzw Ausprobieren) ein Weg gesucht werden.
[Bearbeiten] Scannen
Geht der Frage nach: In welches Block-, Zeilen- oder Spaltenfeld gehört eine vorgegebene Zahl?
Die Scan-Methode wird im nebenstehenden Bild erlĂ€utert. Jede Lösungszahl belegt immer 3 Einheiten (Spalte, Zeile, Block). Da in jeder dieser 3 Einheiten diese Lösungszahl nur dieses eine Mal vorkommen kann, entstehen hierbei 3 âSperrenâ. Der Reihe nach werden die Sperren aller Ziffern von 1 bis 9 âgescanntâ. Die Sperren ĂŒberschneiden Blöcke, in denen diese Ziffern fehlen. Hierbei wird die Menge der Kandidaten eingeschrĂ€nkt.
In dem Bild sehen wir einen Idealfall: durch viele Sperren gibt es im oberen rechten Block nur noch eine Möglichkeit fĂŒr die â5â.
Auch wenn durch das Scannen von Sperren nicht sofort eine Lösungszahl entsteht, so ist es doch die ideale Methode, um Kandidatenlisten zu erstellen.
[Bearbeiten] AuszÀhlen
Diese Methode prĂŒft, welche Zahlen in ein vorgegebenes Feld passen.
Weniger offensichtlich ist das Finden von Lösungszahlen in der linken Spalte des nebenstehenden Bildes. In dieser Spalte fehlen folgende Ziffern: 1, 2, 3 und 9. Diese fehlenden Ziffern sind somit zunĂ€chst die möglichen Kandidaten fĂŒr jede der noch freien Zellen in dieser Einheit.
Beim AuszĂ€hlen werden nacheinander alle Kandidaten geprĂŒft.
Diese PrĂŒfung ergibt, dass fĂŒr die 9 offensichtlich nur die Zelle in der drittletzten Zeile infrage kommt.
[Bearbeiten] Kombination
Bei der Kombination geht es darum, weitere logisch zwingende ZusammenhÀnge aufzudecken, die nach den obigen Methoden noch nicht herausgekommen sind. Es gibt hierzu mehrere AnsÀtze (siehe auch Globale Paarsuche).
[Bearbeiten] Eliminierung
Bei der Eliminierung (oder: Kandidatenbeseitigung, Ausschluss) geht es darum festzustellen, welche Zahlen fĂŒr jedes Feld infrage kommen. Um die Ăbersicht ĂŒber die vielen Möglichkeiten nicht zu verlieren, notiert man sich die Kandidatenmenge fĂŒr jedes Feld (siehe Kapitel: Hilfe beim Lösen). Die nachfolgenden Regeln werden angewandt, um Kandidaten aus den Kandidatenmengen der Felder zu entfernen. Durch eine solche Entfernung kann eine weitere Regel anwendbar werden, um eine oder mehrere Kandidatenmengen weiter zu verkleinern. Dies kann sich lange fortsetzen, bis das Sudoku entweder gelöst ist oder man keine dieser Regeln mehr anwenden kann.
- Methode des nackten Einers: Man sucht nach Feldern, in denen nur noch eine Zahl stehen kann, weil alle anderen Zahlen in der Zeile, der Spalte oder dem Block dieses Feldes bereits vorkommen. Man beginnt mit dieser Methode vorzugsweise in Spalten, Zeilen oder Blöcken mit den wenigsten leeren Feldern, denn hier ist es am wahrscheinlichsten, dass man alle Zahlen bis auf eine ausschlieĂen kann. Als Beispiel diene in dem abgebildeten Sudoku das Feld in der Mitte: In der Spalte kommen 1, 2, 6, 7, 8, 9 bereits vor, und in der Zeile die 3 und 4. FĂŒr das mittlere Feld bleibt somit nur noch die 5.
Wenn man die Kandidatenmenge fĂŒr jedes Feld notiert hat und wenn man jede bereits eingetragene Zahl aus den Kandidatenmengen der Felder in der gleichen Zeile, Spalte und Block entfernt hat, ist die Methode des nackten Einers trivial: man stellt dann fest, dass in der betreffenden Kandidatenmenge nur noch eine Zahl ist, und diese kann fest eingetragen werden. Sie kann dann auch gleich aus den Kandidatenmengen von anderen Feldern in einer gemeinsamen Einheit gestrichen werden. - Die direkte Twin-Methode: Wenn fĂŒr zwei Felder, die in derselben Einheit liegen, nur noch dieselben beiden Zahlen möglich sind, d. h. wenn die Kandidatenmengen dieser Felder keine andere Zahl mehr enthalten, dann muss in jedem der beiden Felder eine dieser Zahlen stehen. Man weiĂ nur noch nicht, welche Zahl in welches Feld gehört. Keine dieser Zahlen kann somit in einem anderen Feld dieser Einheit vorkommen; die beiden Zahlen können aus den Kandidatenmengen der anderen Felder gestrichen werden.
- Die indirekte (versteckte) Twinmethode: man betrachtet wieder eine Einheit und sucht zwei Zahlen, die nur noch in zwei Feldern dieser Einheit stehen können, d. h. keine dieser Zahlen kommt noch in einer anderen Kandidatenmenge dieser Einheit vor. Dann gilt ebenfalls, dass in jedem der beiden Felder eine dieser Zahlen stehen muss, und man kann alle anderen Zahlen aus den Kandidatenmengen dieser beiden Felder streichen.
- Methode des nackten Triples: Sie stellt einen analogen Schluss zur Twin-Methode dar. Kommen in drei Feldern einer Einheit ausschlieĂlich drei Kandidaten vor, so sind diese drei Kandidaten aus anderen Feldern derselben Einheit zu tilgen.
- Allgemein: wenn in n Feldern einer Einheit nur noch n Zahlen vorkommen (genauer: wenn die Vereinigung der Kandidatenmengen dieser Felder noch genau n Zahlen enthÀlt), dann teilen diese n Felder die n Zahlen unter sich auf, und keine der n Zahlen kann in einem anderen Feld dieser Einheit stehen:
- Mit n = 1 ergibt sich die Regel, dass fest eingetragene Zahlen aus den Kandidatenmengen anderer Felder in einer gemeinsamen Einheit zu streichen sind.
- n = 2 ergibt die direkte Twin-Methode.
- n = 3 ergibt die Methode des nackten Triples.
- Die indirekte Twinmethode ergibt sich bei einem gewöhnlichen 9er-Sudoku mit n = 9 - 2 = 7: wenn in 7 Feldern nur noch 7 Zahlen möglich sind, ist das gleichbedeutend damit, dass die beiden anderen Zahlen nur noch in den beiden ĂŒbrigen Feldern möglich sind. Die 7 Zahlen werden aus den Kandidatenmengen der beiden ĂŒbrigen Feldern entfernt.
- Der âSchwertfischâ (=swordfish): Dieses Konstrukt ist der direkten Twinmethode sehr verwandt, nur handelt es sich um paarweise Felder in nicht nur 2 sondern in 3 Zeilen/Spalten, bei denen jeweils genau ein Endpunkt in der Spalte/Zeile paarweise mit einem Endpunkt eines anderen Paares in der Spalte/Zeile ĂŒbereinstimmt, so dass die Endpunkte des Ganzen eine geschlossene Ringfigur darstellen. Auch in einem solchen Falle ist die betreffende Kandidatenziffer in den betroffenen 3 Spalten/Zeilen fĂŒr die verbliebenen jeweils 7 anderen Felder der Spalte/Zeile ausgeschlossen.
- Die X-Wing-Methode: Voraussetzung hierfĂŒr ist ebenfalls eine Paarkonstellation: In zwei Zeilen/Spalten kommt eine Kandidatenziffer in nur zwei Spalten/Zeilen vor. Zugleich sei eine ebensolche Anordnung fĂŒr dieselbe Kandidatenziffer in einer weiteren Zeile/Spalte gegeben. Die vier möglichen Treffer-Zellen stellen Ecken eines imaginĂ€ren Rechtecks oder ein X-Muster dar, weil die wahren Treffer zwingend an den Eckpunkten bzw. an den Enden einer der beiden möglichen Diagonale liegen mĂŒssen. Folglich kann diese Ziffer in den betroffenen zwei Spalten/Zeilen in den verbliebenen 7 Zeilen/Spalten als Kandidat eliminiert werden.
- Block-Interaktion: Ist ein Zahlenkandidat in zwei horizontal/vertikal angeordneten Quadranten in einer(!) gemeinsamen Zeile/Spalte zweier Quadranten ausgeschlossen (ohne in den drei betrachteten Quadranten bereits als Lösung eingetragen zu sein), so ist dieser Zahlenkandidat in den verbleibenden zwei Zeilen/Spalten des dritten Quadranten ebenfalls ausgeschlossen.
[Bearbeiten] Globale Paarsuche (GPS)
75 % aller veröffentlichten Sudokus haben einen leichten, mittleren oder schweren Schwierigkeitsgrad. Die GPS-Methode fĂŒhrt bei ihnen zur kompletten Auflösung des Sudokus. 25 % sind sehr schwierig und können nur mit einer Abwandlung dieser Methode und alternativen Strategien gelöst werden.
[Bearbeiten] Grundsatz
Diese spezielle Methode ist als Kreislauf zu verstehen: Zuerst besondere Kandidaten suchen, dann aus diesen Kandidaten Schlussfolgerungen ziehen und anschlieĂend auf erneute Kandidatensuche gehen. Die globale Paarsuche liefert uns die wertvollsten Kandidaten. Es wird keine gewöhnliche Kandidatenliste erstellt, weil sie zumeist unĂŒbersichtlich ist und die Sicht auf schnelle Schlussfolgerungen verschlieĂt. Die folgenden Konsequenzen beruhen auf einer Sammlung von Logikregeln:
- Auf eine unkomplizierte Art werden Kandidatenpaare ermittelt.
- Es folgt die Anwendung von 6 Logikregeln. Dadurch werden gesperrte Einheiten ermittelt.
- Durch Schritt 2 ist die Menge an Möglichkeiten eingeschrÀnkt worden. Bei der erneuten Kandidatensuche werden weitere PÀrchen gefunden.
- Und wieder werden (die gleichen) 6 Logikregeln angewendet.
Die Kandidatenmenge reduziert sich schnell und Lösungszahlen werden ermittelt. Die Schritte können beliebig wiederholt werden. Dabei kann nach Belieben zwischen Ziffern und Einheiten, sowie zwischen Kandidatensuche und deren Auswertung âgesprungenâ werden â diese Methode ist nicht starr. Weder die Kandidatensuche, noch deren Auswertung muss an irgendeiner Stelle vollstĂ€ndig sein. Man kann sich âtreiben lassenâ und das Sudoku scheinbar âchaotischâ lösen.
Einzige Bedingung ist die Einhaltung der Kausalkette: Kandidatenpaare sperren Einheiten, gesperrte Einheiten reduzieren die Kandidatenmenge.
[Bearbeiten] Anleitung
Schritt 1: Verschiedene Lösungszahlen sind im Sudoku vorgegeben. Jede dieser Lösungszahlen belegt 3 Einheiten (Spalte, Zeile, Block). Da in jeder dieser 3 Einheiten diese Lösungszahl nur dieses eine Mal vorkommen kann, sind alle 3 Einheiten âgesperrtâ.
Betrachte alle Zeilen und Spalten, die durch die Lösungszahlen gesperrt werden. Diese Zeilen und Spalten kreuzen Blöcke, die diese Lösungszahlen noch nicht enthalten. Ermittle alle Kandidaten die dadurch in diesen Blöcken entstehen (siehe auch âscannenâ). Trage aber nur
- neue Lösungszahlen und
- Kandidatenpaare ein.
Gibt es fĂŒr eine Ziffer 3 oder mehr Kandidaten, lasse sie weg. Die Reihenfolge deiner Suche ist in jedem Fall unwichtig, ebenso die VollstĂ€ndigkeit. Allerdings: Je schwerer das Sudoku ist, desto mehr Paare werden benötigt.
Schritt 2: Wurden genĂŒgend Kandidatenpaare ermittelt, benutze alle logischen SchlĂŒsse, die du aus den Paaren ziehen kannst. Wenn du etwas nicht verstehst, lasse es weg. Allerdings: Je schwerer das Sudoku ist, desto mehr logische SchlĂŒsse werden benötigt.
Logikregel 1 (siehe Logikmuster A - Blau): ein einfaches Kandidatenpaar sperrt je nach Anordnung 1-2 Einheiten.
- im Beispiel sperrt das â7â-Paar die blaue Zeile und den blauen Block (also 2 Einheiten)
- damit kann in beiden Einheiten keine weitere â7â mehr stehen.
Logikregel 2 (siehe Logikmuster A - GrĂŒn): Doppelpaare belegen immer genau 2 Felder einer Einheit. Doppelpaare sperren damit je nach Anordnung 1-2 Einheiten UND 2 Felder.
- im Beispiel sperrt das â59â-Doppelpaar die grĂŒne Zeile und den grĂŒnen Block (also 2 Einheiten)
- damit kann in beiden Einheiten weder eine weitere â5â noch eine â9â stehen.
- das â59â-Doppelpaar belegt 2 Felder - diese 2 Felder können durch keine andere Ziffer belegt werden
- damit sind nicht nur 2 Einheiten gesperrt, sondern auch diese 2 Felder in jeder dieser Einheiten.
Logikregel 3 (siehe Logikmuster A - Orange): sind in einer Einheit 7 Lösungszahlen vorhanden, werden damit die fehlenden 2 Ziffern festgelegt. Diese fehlenden 2 Ziffern bilden ein Doppelpaar und sperren je nach Anordnung 1-2 Einheiten UND 2 Felder.
- im Beispiel fehlt in der orangefarbenen Zeile nur die â5â und die â6â
- es entsteht ein Doppelpaar
- dieses Doppelpaar belegt genau 2 Felder - in der orangefarbenen Zeile und im orangefarbenen Block
- dadurch kann die â5â und â6â im orangefarbenen Block auch nur in genau diesen 2 Feldern vorkommen
- keine andere Ziffer kann in diesen 2 Feldern stehen
Logikregel 4 (siehe Logikmuster B - Rot): sind Einheiten mit gleichen Kandidaten paarweise angeordnet, werden 4-6 Einheiten gesperrt. Im Beispiel ist ein SPALTEN-Paar zu sehen.
- beide roten Blöcke enthalten jeweils ein â3â-Paar
- beide Paare sind so angeordnet, das sie gleichzeitig auch in den gleichen Spalten stehen
- damit sind nicht nur die roten Blöcke, sondern auch die 2 roten Spalten gesperrt
- die Sperrung der roten Zeile ergibt sich aus âLogikregel 1â
- damit sind in unserem Beispiel 5 Einheiten gesperrt; in diesen Einheiten kann keine weitere â3â vorkommen
Logikregel 5 (siehe Logikmuster B - Braun/Gelb): Doppelpaare belegen immer genau 2 Felder einer Einheit. Sind Einheiten mit gleichen Doppelpaaren paarweise angeordnet, werden 4-6 Einheiten gesperrt UND 4 Felder. Im Beispiel ist ein ZEILEN-Doppel-Paar zu sehen.
- beide grĂŒnen Blöcke enthalten ein â69â-Doppelpaar
- beide Doppel-Paare sind so angeordnet, dass sie gleichzeitig auch in den gleichen Zeilen stehen
- damit sind nicht nur die grĂŒnen Blöcke, sondern auch die 2 grĂŒnen Zeilen gesperrt
- die Sperrung der grĂŒnen Spalte ergibt sich aus âLogikregel 2â
- jedes â69â-Doppelpaar belegt 2 Felder in jedem grĂŒnen Block - diese Felder können durch keine andere Ziffer belegt werden
- damit sind in unserem Beispiel nicht nur 5 Einheiten gesperrt, sondern auch 4 Felder
Logikregel 6 (siehe Logikmuster B - TĂŒrkis): Triples entstehen aus 3 âverschrĂ€nktenâ Paaren. Ein Triple sperrt je nach Anordnung 1-3 Einheiten und 3 Felder.
- im Beispiel sperrt das â5â-Paar die tĂŒrkisfarbene Spalte
- das â2â-Paar sperrt die tĂŒrkisene Zeile
- das Triple belegt genau 3 Felder des tĂŒrkisfarbenen Blocks
- in diesen 3 Feldern kann keine andere Ziffer stehen
Schritt 3 (usw.): Kandidatenpaare sperren Einheiten. Nachdem du diese Sperren ermittelst hast, beginnst du die âzweite Rundeâ. Wiederhole deine Suche nach Kandidaten. Durch die gefundenen Sperren wirst du neue Kandidatenpaare finden.
Dabei wird es hĂ€ufig vorkommen, dass du neue Kandidatenpaare findest, die âalteâ Paare kreuzen. Dabei ergibt sich mindestens eine Lösungszahl.
Beispiel 1 (Logikmuster C - GrĂŒn):
- du siehst ein â7â-Paar (gelb), das zuerst ermittelt wurde
- spĂ€ter ermittelst du ein anderes â7â-Paar (weiĂ)
- das weiĂe â7â-Paar erzeugt eine Sperre, bei der die linke Ziffer des alten (gelben) Paares gestrichen werden muss
- ĂŒbrig bleibt die Lösungszahl; diese hat weitere Konsequenzen ...
Beispiel 2 (Logikmuster C - Blau):
- du siehst oberhalb der blauen Einheit ein â36â-Doppelpaar (gelb), das zuerst ermittelt wurde
- spĂ€ter ermittelst du in der blauen Einheit ein â359â-Triple (weiĂ)
- die Konsequenz aus dem Triple ist in âLogikregel 6â beschrieben; damit gibt es in der blauen Einheit nur noch 6 freie Felder (fĂŒr die Ziffern â124678â)
- betrachte oberhalb der blauen Einheit die Lösungszahl â6â
- bedingt durch die Sperren aus Doppelpaar, Lösungszahl und Triple kann die â6â in der blauen Einheit nur an der mit dem weiĂen Punkt markierten Stelle stehen; dieses hat weitere Konsequenzen ...
Beispiel 3 (Logikmuster C - Rosa):
- du siehst 3 Lösungszahlen
- du ermittelst in 2 Einheiten â34â-Doppelpaare, die paarweise angeordnet sind (Spaltenweise)
- die Konsequenz aus den Doppelpaaren ist in âLogikregel 5â beschrieben
- damit entsteht im oberen rosafarbenen Block ein neues Doppelpaar: Die â3â und die â4â kann nur in den mit den schwarzen Punkten markierten Feldern stehen
- auĂerdem entsteht eine weitere Konsequenz: Im oberen rosafarbenen Block kann an der mit dem weiĂen Punkt markierten Stelle nur eine â7â stehen (betrachte hierzu die anderen Einheiten des Sudoku)
[Bearbeiten] Nachtrag
Nur bei sehr schweren Sudokus muss diese Methode ergĂ€nzt werden. Es empfiehlt sich dann, nicht nur Paare, sondern auch Dreier zu suchen. Sollte dies auch nicht ausreichen oder die Kandidatenliste zu unĂŒbersichtlich werden, mĂŒssen bekannte andere Lösungsstrategien zu Hilfe genommen werden.
[Bearbeiten] Hypothese
Die Hypothese (oder: was-wĂ€re-wenn?, Ariadnes Faden, Backtracking) sollte erst dann angewendet werden, wenn alle oben dargestellten Methoden nicht mehr weiterhelfen. Aber auch hier ist es hilfreich, nicht wahllos vorzugehen. Wenn man sich nicht die MĂŒhe machen will, die Hypothese auf einem getrennten Blatt auszutesten, kann man die eindeutigen Treffer mit Kugelschreiber und die hypothetischen Ziffern mit Bleistift eintragen, um die Ausgangssituation im Fall einer falschen Hypothese wiederfinden zu können. FĂŒr ein Ausprobieren eignen sich vor allem Zellen, die nur zwei mögliche Kandidaten aufweisen, weil dann eine falsche Hypothese die Alternative als richtig bestĂ€tigt. Daher ist es wichtig, sich den Ausgangspunkt der Annahme zu merken. Mehrstufige Hypothesenfolgen sind nur schwer zu lösen. Wenn die Verfolgung der getroffenen Annahme nicht zum Widerspruch fĂŒhrt, verfolgt man die Annahme der Alternative; wenn die zum Widerspruch fĂŒhrt, war die erste Annahme richtig. Als besondere Situation kann es sich ergeben, dass sowohl die erste als auch die zweite Annahme in einem anderen Feld dieselbe Zahl als Schlussfolgerung ergibt.
[Bearbeiten] Mathematische Methoden
[Bearbeiten] Algorithmisch
Eine Methode zum Lösen eines Sudoku ist die Behandlung als Schnittmengenproblem. Aus den vorgegebenen Ziffern lĂ€sst sich fĂŒr jedes Feld eine Menge von Kandidatenziffern bestimmen, die fĂŒr ein Feld die Schnittmenge aus je drei Mengen ist: Diese sind die Komplemente der jeweils in derselben Zeile, Spalte und im selben Quadrat enthaltenen Ziffern zur Menge aller Ziffern (ohne die Null). In einfachen FĂ€llen hat das RĂ€tsel die Eigenschaft, dass mindestens ein Feld eine einelementige Kandidatenmenge besitzt, oder dass ein Element aus einer Kandidatenmenge eines Feldes nicht in den Kandidatenmengen aller anderen Felder derselben Spalte oder Zeile oder desselben Quadrats vorkommt. Dieser Kandidat kann dann fest in das jeweilige Feld eingesetzt werden und die betreffende Ziffer aus den Kandidatenmengen der ĂŒbrigen Felder in derselben Zeile, Spalte und im selben Quadrat entfernt werden. Dieses Verfahren wird dann solange wiederholt, bis alle Zellen aufgefĂŒllt sind.
Ziffern
Mengen der in je einer Zeile enthaltenen Ziffern
Mengen der in je einer Spalte enthaltenen Ziffern
Mengen der je in einem Teilquadrat enthaltenen Ziffern
Die Kandidatenmenge Ki,j eines Feldes Fi,j berechnet sich dann in jedem Iterationsschritt wie folgt:
Bei den meisten eindeutig lösbaren RĂ€tseln, insbesondere den schwierigen, fĂŒhrt diese Methode allein nicht zur Lösung. In diesen FĂ€llen mĂŒssen z. B. Paare oder Tripel von Kandidaten gemeinsam betrachtet werden, um die Kandidatenmengen in einem ersten Schritt zu verkleinern. Hierbei werden logische VerknĂŒpfungen zwischen mehreren Feldern gesucht, von denen klar ist, dass bestimmte Zahlen in den Feldern dieser Gruppe stehen, wodurch diese Zahlen fĂŒr die nicht in der Gruppe befindliche als Lösungen ausscheiden (Beispiel: {1, 2} {2, 3} {3, 1}; wenn diese Kandidatenmengen z. B. in einer Reihe stehen, ist klar, dass diese Gruppe die Zahlen 1, 2 und 3 enthalten muss, wodurch sie aus allen anderen Kandidatenmengen in dieser Reihe ausscheiden). Alternativ kann, falls in einem Iterationsschritt keine einelementige Kandidatenmenge existiert, aus einer der (kleinsten) Kandidatenmengen eine Zahl ausgewĂ€hlt werden, um eine der mehreren möglichen Lösungen zu erhalten (Versuch-und-Irrtum-Methode). In Lösungsprogrammen wird diese Methode wohl am hĂ€ufigsten zu finden sein, da es in den meisten FĂ€llen am Ende ökonomischer ist, die Brute-Force-Methode einzusetzen, als alle Felder auf Untergruppen zu ĂŒberprĂŒfen.
[Bearbeiten] Backtracking-Methode
Auf dem Computer kann man ein Sudoku mit der Backtracking-Methode lösen. Beginnend mit dem ersten freien Feld, probiert man systematisch, mit der Eins beginnend, ob man zu einer Lösung kommt. Beim ersten Widerspruch geht man zurĂŒck (engl. backtrack). Dieser Lösungsweg lĂ€sst sich sehr elegant rekursiv formulieren, und man ist sicher, dass alle Kombinationsmöglichkeiten abgesucht werden. Da es sich um tausende Wege handeln kann, ist dieser Algorithmus nur fĂŒr Computerprogramme geeignet. Der Lösungsalgorithmus ist allerdings bestimmt nicht der Schnellste, da er keinerlei analytische Vorinformationen verwendet und nur durch Ausprobieren vorgeht. Dennoch erhĂ€lt man auf gewöhnlichen PCs auch fĂŒr schwierige 9x9-Sudokus die Lösung innerhalb einer Sekunde. Bei gröĂeren Sudokus stöĂt die Backtracking-Methode jedoch schnell an ihre Grenzen.
Modifiziert man diese Methode dahingehend, dass man nicht versucht, das erste freie Feld zu belegen, sondern ein Feld mit der kleinsten Anzahl von Kandidaten (vgl Lösungsmethode âAlgorithmischâ), dann reduziert sich der Aufwand in der Praxis auf ungefĂ€hr lineare Laufzeit, da in der Praxis (auch bei schweren Sudokus) fast immer ein Feld existiert, fĂŒr das nur eine Zahl in Frage kommt.
[Bearbeiten] Hilfen beim Lösen
[Bearbeiten] Die âUhrzeigerstrichmethodeâ
Da die Sudokus in Zeitungen und Magazinen hĂ€ufig sehr klein abgedruckt sind, ist die Uhrzeigerstrichmethode hilfreich, die Kandidaten fĂŒr ein Feld festzuhalten. Man macht im Feld einen kleinen Strich an der Stelle des âUhrzeigersâ (siehe Bild). Die FĂŒnf stellt eine Ausnahme dar; sie wird als kleiner Punkt in der Mitte dargestellt. So kann man sich mehrere Kandidaten fĂŒr ein Feld merken. Wenn man keinen Radiergummi zur Hand hat, kann man einen Kandidatenstrich einfach durchstreichen, wenn weitere Ăberlegungen diesen ausschlieĂen. Diese Methode ist bei weitem leserlicher als das Schreiben von kleinen Zahlen.
[Bearbeiten] Punkte fĂŒr Kandidaten notieren
Man kann sehr gut kleine Punkte entsprechend einer Telefontastatur setzen und damit mögliche Kandidaten fĂŒr ein Feld notieren. Beginnend fĂŒr die Eins in der linken oberen Ecke. Oben in der Mitte kommt der Punkt fĂŒr eine Zwei, in der rechten oberen Ecke der Punkt fĂŒr eine Drei, am linken Rand in der Mitte liegt der Punkt fĂŒr eine Vier und so weiter bis zum Punkt fĂŒr eine Neun, der dann in der rechten unteren Ecke steht. Die Umkehr dieser Methode ist das Negativraster.
[Bearbeiten] Negativraster
Das Negativraster ist das negative Erstellen einer Kandidatenliste.
Dazu werden alle leeren Felder in neun Hilfsfelder aufgeteilt. Entsprechend einer Telefontastatur wird jedem der Hilfsfelder eine Zahl zugeordnet. Durch Wegstreichen der nicht möglichen Zahlen ergibt sich eine gute Ăbersicht ĂŒber die möglichen Zahlen (die Kandidatenliste).
Bei leichten Sudokus mit vielen Zahlenvorgaben stehen dann oft schon einzelne Zahlen fest. Bei schwierigen Sudokus â insbesondere bei solchen, bei denen mehrere Gabelungen (Bifurkationen) auftreten - kommt es natĂŒrlich eher selten zu âautomatischenâ Lösungen, aber die Markierungen helfen einem in jedem Fall, Fehler zu vermeiden.
Besonders geeignet ist diese Methode fĂŒr AnfĂ€nger, die auf diese Weise die Prinzipien der Sudokulösung erlernen können â auch anhand schwieriger Problemstellungen.
[Bearbeiten] Unsichere Zahlen markieren
âZahlen trage ich nur mit Bleistift ein, um sie notfalls wieder wegradieren zu können. Eine unsichere Zahl markiere ich mit einem Sternchen, alle nachfolgenden dann mit einem Punkt. Taucht spĂ€ter ein Fehler auf, kann ich alle markierten Zahlen wegradieren und an der Sternchen-Stelle neu ansetzenâ, empfiehlt Kerstin Wöge aus Spandau, die erste Sudoku-Meisterin, in der BZ vom 29. November 2005.
Eine darĂŒber hinausgehende Variante ermöglicht das hintereinandergeschaltete Abarbeiten von Hypothesen mit rekursivem Backtracking: Die erste Auswahl einer unsicheren Ziffer wird z. B. mit einem Dreieck umrandet, alle nachfolgenden erhalten ein kleines Dreieck neben der Ziffer. Wird das RĂ€tsel auf diese Art noch nicht vollstĂ€ndig gelöst und bleibt erneut nur die Wahl einer â weiteren â Hypothese, wird die neue unsichere Ziffer z. B. mit einem Kreis umrandet; alle nachfolgenden erhalten einen kleinen Kreis neben der Ziffer. LĂ€uft man in eine Sackgasse, werden nun nur die zuletzt eingetragenen und mit demselben Symbol versehenen Ziffern ausradiert und die mit dem Kreis umrandete Ziffer durch eine andere Kandidatenziffer ersetzt. Sind auf diese Weise alle Kandidaten fĂŒr die mit der Kreisumrandung markierten Zellen abgearbeitet, ohne dass eine Lösung erzielt werden konnte, werden nun alle mit einem Dreieck markierten Ziffern ausradiert und die mit dem Dreieck umrandete Ziffer durch einen anderen Kandidaten ersetzt. Mit weiteren Symbolen lassen sich quasi beliebig viele Hypothesen hintereinanderschalten. Einziger Nachteil: Papier hĂ€lt vielfachem Radieren nicht lange stand!
[Bearbeiten] Papierstreifen
Man kann sich auch zwei bis drei Papierstreifen zuschneiden. Mit diesen kann man gleiche Zahlen abdecken. Am besten geht man die Zahlenreihe immer wieder von 1 bis 9 durch. Das erleichtert das AusfĂŒllen ungemein, da man vom Zahlengewirr nicht abgelenkt wird. Ist man etwas geĂŒbter im Umgang mit den Papierstreifen, kann man auch einen Bleistift verwenden.
[Bearbeiten] Mögliche Ziffern mit Farbe eintragen
Man verwendet fĂŒr jede mögliche Ziffer, die in einem KĂ€stchen stehen kann, eine andere Farbe. Dadurch ist auf einen Blick ersichtlich, ob in einer Spalte, einer Zeile oder in einem 3x3 Feld eine Farbe und somit eine Ziffer nur noch einmal vorkommt. Auch Zweier- und Dreierkombinationen sind dadurch besser auszumachen. Wenn fĂŒr eine Ziffer immer die gleiche Farbe verwendet wird, genĂŒgt es nach einiger Ăbung, nur noch Farbpunkte platziert zu setzen.
[Bearbeiten] Erstellung neuer Sudokus
Schwieriger als das Lösen eines Sudoku ist dessen Erstellung.
- Eindeutige Lösung: Es darf nur eine korrekte Lösung existieren.
- GewĂŒnschter Schwierigkeitsgrad: Die Anzahl der vorgegebenen Ziffern bestimmt nicht allein den Schwierigkeitsgrad. Die Anordnung spielt eine entscheidende Rolle.
[Bearbeiten] Algorithmus
- Belegung des gelösten Sudokus erstellen
- 1. Weg: Ein leeres Sudokufeld wird Zelle fĂŒr Zelle durch âAuswĂŒrfelnâ (Zufallsgenerator) mit Ziffern befĂŒllt. Sobald es zu einem RegelverstoĂ kommt, muss per Backtracking-Methode eine andere Belegung probiert werden. Dies ist weniger trivial als beim Lösen des Sudokus: Da eine möglichst âzufĂ€lligeâ Belegung des Sudokufeldes benötigt wird, kann man nicht einfach alle Ziffern der Reihe nach durchprobieren. Es hindert aber nicht, alle Ziffern, sobald sie einmal âausgewĂŒrfeltâ wurden, als kĂŒnftig â fĂŒr die jeweilige Zelle â gesperrt âabzuhakenâ (in einer Tabelle zu markieren)
- 2. Weg: Neun Einsen ohne RegelverstoĂ im Puzzlefeld verteilen. Dann neun Zweier, neun Dreier, usw. verteilen. Auch hier muss ein Backtracking-Algorithmus angewandt werden.
- 3. Weg: Man fĂŒllt eine Zeile oder eine Spalte in beliebiger Reihenfolge mit den erlaubten Ziffern, verschiebt dann mit jeder weiteren Zeile/Spalte die Ziffernfolge, bis man am Schluss alle möglichen Varianten untereinander/nebeneinander in einer n Ă n-Matrix vorliegen hat. Dies alleine wĂ€re ein Ă€uĂerst trivial zu lösendes RĂ€tsel, da sich die Ziffernfolgen wiederholen; deswegen sollte man ĂŒber erlaubte Transformationen diese Matrix nun schrittweise so verĂ€ndern, dass die Ursprungsziffernfolge sowie die ausgefĂŒhrten Transformationen nicht mehr nachvollziehbar sind. Erlaubte Transformationen sind z. B. das Spiegeln (vertikal, horizontal, schrĂ€g), das Rotieren, das Vertauschen ganzer Zeilen oder Spalten, sofern sie innerhalb eines Mini-Quadrates bleiben, das Vertauschen ganzer Zeilen und Spalten von Miniquadraten, oder das komplette Austauschen zweier Ziffern. Etliche dieser Transformationen hintereinander verwischen (fast) alle Hinweise auf die ursprĂŒngliche Ziffernfolge. Von den hier vorgestellten Erstellungsmethoden ist diese die am wenigsten aufwendige aber rechenintensivste.
- 4. Weg: Aus einem vorhanden Sudoku durch Transformation ein âneuesâ Sudoku erstellen. Mögliche Transformationen sind etwa das Drehen und Spiegeln des Brettes, die Vertauschung von Zeilen innerhalb eines Blocks oder von ganzen Blöcken, sowie das elementweise Anwenden von Permutationen.
- Zur Lösung passendes Sudoku-RÀtsel erzeugen
- Wiederum durch âAuswĂŒrfelnâ werden je nach Schwierigkeitsgrad eine Anzahl Ziffern wieder entfernt (typischerweise so dass zwischen 22 und 36 Ziffern verbleiben). Ohne weitere Kontrolle kann es hierbei aber passieren, dass das RĂ€tsel trivial (langweilig) oder nicht mehr eindeutig lösbar wird.
Dabei können auch andere Varianten zum Zug kommen. Wie das Beispiel einer Freeware (RedMill Sudoku Resolver) aufzeigt, wird fĂŒr das Generieren von Sudokus eine geringe Anzahl Zufallszahlen zufĂ€llig, jedoch unter Einhaltung der Regeln im Spielfeld verteilt und das Sudoku fertig gerechnet. Bei der Berechnung wird zuerst solange nach Feldern mit nur einer Möglichkeit gesucht, bis keine solche Felder mehr vorhanden sind. Wird das Sudoku dadurch nicht aufgelöst, wird eine Kopie (Instanz) des Spiels erstellt um die Backtracking-Methode zu ermöglichen. Durch das Backtracking können Annahmen getestet werden. Mit Wechselwirkung der Annahmen und der Absuche der Felder mit nur einer Möglichkeit wird das Sudoku fertig gerechnet. Geht das Sudoku nicht auf, wird die vorherige Instanz des Spiels verwendet und eine andere Annahme getestet. Geht das Sudoku auf keinen Fall auf, wird die erste Instanz verwendet und darin eine der Zufallszahlen gelöscht und das Ganze wiederholt. Am Ende wird per Zufallszahl, je nach Schwierigkeitsgrad, Zahlen im fertig gerechneten Sudoku gelöscht und angezeigt, wie dies oben beschrieben ist. Das im Hintergrund fertig gerechnete Sudoku wird dabei als Schattenkopie fĂŒr Spielhilfen verwendet.
[Bearbeiten] Wettbewerbe
[Bearbeiten] Weltmeisterschaft
Vom 10. bis 12. MĂ€rz 2006 wurden in Lucca (Italien) die ersten offiziellen Sudoku-Weltmeisterschaften durchgefĂŒhrt. Initiator war der MailĂ€nder Verlag Nonzero, Teilnehmer waren 85 Kandidaten aus 22 Nationen. Weltmeisterin wurde die tschechische Wirtschaftswissenschaftlerin Jana Tylova, den zweiten und dritten Platz belegten mit dem Chemiestudenten Thomas Snyder und dem Softwareentwickler Wei-Hwa Huang zwei US-Amerikaner. Auch vier Deutsche nahmen an der Meisterschaft teil: die drei Siegerinnen und Sieger der deutschen Sudoku-Meisterschaft 2005 sowie Kopfrechnen-Weltmeister Gert Mittring, der von RTL ins Rennen geschickt wurde, aber als Drittletzter sehr schlecht abschnitt.
Die Weltmeisterschaft 2007 fand vom 28. MĂ€rz bis zum 1. April in Prag statt, Weltmeister wurde der Chemiestudent Thomas Snyder. Die deutschen Teilnehmer wurden auf der deutschen Meisterschaft 2006 in Hamburg ermittelt.
Die Weltmeisterschaft 2008 fand vom 14. bis 17. April in Goa (Indien) statt. Im Wettbewerb konnte sich wiederum Thomas Snyder durchsetzen.
[Bearbeiten] Deutsche Meisterschaft
2005 wurde die erste deutsche Sudokumeisterschaft von der Berliner Zeitung durchgefĂŒhrt. Der Verein Logic Masters Deutschland e.V., offizielles Mitglied der World Puzzle Federation fĂŒr Deutschland, hat diese im folgenden Jahr als offizielle deutsche Sudokumeisterschaft anerkannt. Der Verein organisierte alle weiteren Meisterschaften.
[Bearbeiten] Literatur
- Claudia Bach: Sudoku-Trick-Kiste. AEGIS GmbH, Berlin 2006, ISBN 3-9811369-1-8.
- Richard Bird: How to write a functional pearl, invited talk der ICFP 2006. Ein einfacher Sudokulöser in Haskell
- Wolfgang Blum: Neun Ziffern gegen einen. In: SZ Wissen 12/2006, S. 42â51, Im Internet: http://www.sueddeutsche.de/wissen/mathematik-neun-ziffern-gegen-einen-1.910115
- Jean-Paul Delahaye: Sudoku oder die einsamen Zahlen. In: Spektrum der Wissenschaft, MĂ€rz 2006, ISSN 0170-2971, S. 100â106.
[Bearbeiten] Weblinks
- Linkkatalog zum Thema Sudoku-Online im ODP (Open Directory Project)
- Deutsche Sudokumeisterschaften
- Sudoku-Varianten der ersten Sudokuweltmeisterschaft (PDF, englisch; 2,27 MB)
- Sudoku als Thema im Unterricht (im ZUM-Wiki)
- Lösungstechniken Mehr als 30 Lösungstechniken mit Beispielen auf Deutsch beschrieben
- Lösungstechniken Knapp 70 Lösungstechniken mit ĂŒber 170 Beispielen auf Deutsch beschrieben
[Bearbeiten] Einzelnachweise
- â Howard Garns â âNumber Placeâ, Dell Pencil Puzzles & Word Games, Ausgabe #16, May p. 6, 1979 New York
- â Wolfram MathWorld, engl.
- â Mathematics of Sudoku (engl., PDF)
- â Beispielhaftes X-Sudoku mit 12 Vorbelegungen
- â Les ancĂȘtres français du sudoku (fr. Die französische Ahnengalerie des Sudoku) â Christian Boyer, Mai 2006, PDFormat
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