Hoppa till innehÄllet

Sudoku

FrÄn Wikipedia
För sjukdomen, se Sodoku.
Ett lÀttare sudoku

Sudoku (æ•°ç‹Ź, sĆ«doku) Ă€r ett logikspel som gĂ„r ut pĂ„ att man ska placera ut siffror i ett rutmönster. Om ett korsord utgör ett bokstavspussel motsvarar ett sudoku ett sifferpussel.

Det klassiska, ursprungliga rutmönstret i ett sudoku bestĂ„r av 3 × 3 rutor (”lĂ„dor”) som i sin tur bestĂ„r av 3 × 3 rutor. Det gĂ€ller att placera in siffrorna 1 till 9 pĂ„ ett sĂ„dant sĂ€tt att varje vĂ„grĂ€t rad, lodrĂ€t rad och lĂ„da pĂ„ 3 × 3 rutor innehĂ„ller varje siffra exakt en gĂ„ng. En lösning till ett sudoku utgör en latinsk kvadrat.

Ett sudoku har minst 17 siffror utplacerade frÄn början. För att det ska anses som Àkta fÄr det bara ha en lösning.

Sifferpussel dök upp i franska tidningar pÄ 1890-talet. Le SiÚcle var först den 19 november 1892.[1] Dessa krÀvde dock inte logik för sin lösning, utan var frÀmst baserade pÄ rÀkning. En mer sudokulik variant kom i juli 1886 i konkurrenten La France [2] Populariteten falnade dock vid första vÀrldskriget.

Sudoku i modern version uppfanns i USA i slutet av 1970-talet, men vann dĂ„ ingen popularitet. 1984 introducerades det av Nikoli i Japan, dĂ€r det ocksĂ„ fick sitt namn, ursprungligen (æ•°ć­—ăŻç‹Źèș«ă«é™ă‚‹) suuji wa dokushin ni kagiru ("siffrorna mĂ„ste förbli singlar"), vilket kortades till sĆ« doku ("ensam siffra"). Det fick en ny blomstringsperiod i Storbritannien 2005, till stor del dĂ€rför att nyzeelĂ€ndaren Wayne Gould konstruerade ett datorprogram som snabbt alstrar nya pussel.

Den 2 juni 2005 började Sydsvenska Dagbladet och Svenska Dagbladet som första svenska tidningar publicera ett sudoku om dagen. I dag har de flesta svenska tidningar ett dagligt sudoku och det finns en rad specialtidskrifter som frÀmst Àgnar sig Ät sudoku. Dessutom finns ett relativt stort antal sudokuböcker.

Ett sudoku löses normalt en ruta i taget: NÀr man funnit ett logiskt argument som bevisar att det i en viss ruta mÄste stÄ en viss siffra sÄ skriver man in den siffran dÀr. Detta kan i sin tur göra det tydligt vilken siffra som mÄste stÄ i en annan ruta, varför man dÄ lÀmpligen fortsÀtter med denna, och sÄ vidare. Ordningen i vilken rutorna fylls i Àr inte kÀnd pÄ förhand, och behöver inte vara entydig. Komplexiteten i de logiska argument man behöver ta till Àr i princip det som avgör ett sudokus svÄrighetsgrad. Det Àr inte nödvÀndigt att komma ihÄg pÄ vilka logiska argument som redan gjorda ifyllanden stödjer sig, och det kan rentav vara svÄrt att i efterhand rekonstruera dem om man inte har exakt koll pÄ vilka andra rutor som dÄ redan var ifyllda.

Det finns i grunden tvÄ frÄgor att anvÀnda för att lösa sudokut:

  • I vilken ruta ska denna siffra sitta?
  • Vilken siffra ska sitta i denna ruta?

Med uteslutningsmetoden kan dessa frÄgor itereras runt pÄ alla 9 lÄdor, rader och kolumner, och till sist har man löst pusslet.

Ett snabbt sĂ€tt att fĂ„ nĂ„gra siffror pĂ„ plats Ă€r att utgĂ„ frĂ„n en siffras förekomst i tvĂ„ av tre nĂ€rliggande 3 × 3-lĂ„dor. I bildexemplet kan man se att siffran 5 finns i tvĂ„ av de tre lĂ„dorna överst. Eftersom den ocksĂ„ ska finnas i översta lĂ„dan till höger, sĂ„ kan man i de vĂ„grĂ€ta raderna se att vĂ„grĂ€t rad 1 och 2 Ă€r upptagna, och att 5 dĂ€rför ska finnas i vĂ„grĂ€t rad 3 för lĂ„dan till höger. Mittpositionen Ă€r upptagen av siffra 6, raden till höger Ă€r upptagen av siffran 5 i lĂ„dan lĂ€ngst ner till höger, vilket innebĂ€r att 5 ska placeras pĂ„ plats vĂ„grĂ€t 3, lodrĂ€t 7! Med denna teknik kan man gĂ„ igenom alla siffror och ofta komma en bra bit pĂ„ vĂ€gen. Oftast tar det stopp efter ett tag, och dĂ„ rekommenderas att granska tĂ€ta vĂ„grĂ€ta rader, lodrĂ€ta rader eller lĂ„dor, för att se om man med uteslutningsmetoden kan placera ut Ă„terstĂ„ende siffror.

Om man verkligen kör fast, kan man behöva rÀkna pÄ lÀngre logiska sekvenser som leder fram till en inkonsekvens, vilket gör att det andra alternativet Àr det riktiga. DÄ krÀvs ofta att man noterar vilka siffror som Àr möjliga i varje ruta. För svÄra sudoku mÄste man börja med att utesluta att en viss siffra kan finnas pÄ en viss plats, och efter nÄgra sÄdana uteslutningar kan man komma fram till beroenden som leder till en slutsats om en viss siffra pÄ en viss position.

Matematisk bakgrund

[redigera | redigera wikitext]

En matris om n×n rutor, dĂ€r varje ruta Ă€r tom eller innehĂ„ller en av n olika symboler samt varje symbol förekommer högst en gĂ„ng i varje rad och högst en gĂ„ng i varje kolumn, kallas en partiell latinsk kvadrat. En fullstĂ€ndig latinsk kvadrat Ă€r en partiell latinsk kvadrat dĂ€r ingen ruta Ă€r tom, och alltsĂ„ varje rad och varje kolumn innehĂ„ller varje symbol exakt en gĂ„ng. Att fylla i de tomma rutorna i en partiell latinsk kvadrat sĂ„ att man erhĂ„ller en fullstĂ€ndig sĂ„dan kallas att komplettera den latinska kvadraten, och Ă€r ett matematiskt problem som historiskt studerats bland annat med tanke pĂ„ tillĂ€mpningar inom schemalĂ€ggning. Sett ur detta perspektiv Ă€r lösandet av ett sudoku problemet att komplettera en partiell latinsk kvadrat, under bivillkoret att varje symbol (1–9) dessutom mĂ„ste förekomma exakt en gĂ„ng i varje 3×3-lĂ„da. Dessutom kan ett sudoku dĂ€rmed definieras som: en partiell latinsk kvadrat vilken under detta bivillkor har en unik komplettering till en fullstĂ€ndig latinsk kvadrat.

En latinsk kvadrat Ă€r ett begrepp med ett stort antal symmetrier. Raderna kan permuteras (dvs. Ă€ndras ordning pĂ„) helt fritt, liksom oberoende av detta kolumnerna och symbolerna. Bivillkoret med 3×3-lĂ„dor bryter delvis dessa symmetrier; rad 1 kan i ett sudoku byta plats med rad 2 eller rad 3, med inte med rad 4 eller uppĂ„t eftersom dessa gĂ„r genom andra lĂ„dor; dĂ€remot sĂ„ kan blocket av raderna 1–3 byta plats med blocket av raderna 4–6, eftersom detta bevarar relationen att tvĂ„ rutor ligger i samma lĂ„da. Samma begrĂ€nsningar gĂ€ller i ett sudoku för permutation av kolumner, medan symbolerna kan permuteras lika fritt som i en allmĂ€n latinsk kvadrat. Det senare innebĂ€r att varje sudoku Ă€r isomorft med till exempel ett sudoku dĂ€r första raden i lösningen Ă€r 123456789; att pĂ„ sĂ„ vis normalisera sudokun kan vara praktiskt om man vill jĂ€mföra tvĂ„ sudokun med varandra, men det skulle förta mycket av sudokuts utmaning som logiskt pussel. LikasĂ„ kan man, Ă€ven under de begrĂ€nsningar som 3×3-lĂ„dorna lĂ€gger pĂ„ permutationer av rader och kolumner, vĂ€lja att göra vilken ruta som helst till mittrutan i mittlĂ„dan i ett isomorft sudoku.

Det finns i dag ett stort antal varianter pÄ sudoku. En av dem Àr Godoku, dÀr siffrorna ersatts av bokstÀver. En annan Àr samurajsudoku, som bestÄr av flera sudokuplaner dÀr varje enskild plan har en lÄda gemensam med nÄgon av de andra planerna. En tredje variant, som kan vara betydligt svÄrare Àn vanligt sudoku, Àr extrem sudoku.

Storleksvariation

[redigera | redigera wikitext]

Ett vanligt sudoku har 9×9 rutor, men en latinsk kvadrat kan ha vilken sidlĂ€ngd som helst; det huvudsakliga hindret för att Ă€ndra antalet rutor pĂ„ en sida Ă€r frĂ„gan om hur man skall anpassa lĂ„dvillkoret. Det enklaste Ă€r att fortsatt krĂ€va att lĂ„dorna skall vara kvadrater, i vilket fall Ă€ven sudokuts sidlĂ€ngd och antalet symboler mĂ„ste vara en jĂ€mn kvadrat. Termen jĂ€ttesudoku förekommer för ett sudoku med 16×16 rutor, uppdelade som 4×4 lĂ„dor om 4×4 rutor vardera; som symboler i ett jĂ€ttesudoku kan anvĂ€ndas siffrorna 0–9 samt bokstĂ€verna A–F. NĂ€sta steg skulle ha 25×25 rutor, uppdelade pĂ„ 5×5 lĂ„dor om 5×5 rutor vardera.

Det Ă€r Ă€ven möjligt att ha andra sidlĂ€ngder, om man slĂ€pper pĂ„ kravet att lĂ„dorna mĂ„ste vara kvadrater. Ett pussel med 6×6 rutor, uppdelade pĂ„ 2×3 lĂ„dor om 3×2 rutor, skulle Ă€ndĂ„ vara mycket likt ett vanligt sudoku. Ytterligare varianter skulle vara möjliga om man tillĂ„ter lĂ„dor som inte Ă€r rektanglar, men sĂ„dana pussel har egenheten att vissa rutor Ă€r aningen speciella, eftersom olika rader skulle innehĂ„lla olika mĂ„nga rutor frĂ„n en lĂ„da.

Godoku Àr samma sak som sudoku fast med skillnaden att i godoku anvÀnds bokstÀver i stÀllet för siffror. I ett godoku gömmer det sig ofta ett ord, men det Àr inget krav för att det ska kallas ett godoku. Rent logiskt har godoku precis samma svÄrighetsgrad som ett sudoku, men mÀnskligt kan ett godoku vara besvÀrligare eftersom varje nytt godoku har en ny uppsÀttning symboler.

Extremsudoku

[redigera | redigera wikitext]

Extremsudoku (engelska: killer sudoku eller sumdoku; japanska: ă‚”ăƒ ăƒŠăƒłăƒ—ăƒŹ samunanpure) Ă€r en svĂ„rare variant av sudoku. Till skillnad frĂ„n ett vanligt sudoku ges inga hjĂ€lpsiffror alls frĂ„n början. I stĂ€llet Ă€r hela sudokuplanen indelad i grupper som markeras av streckade linjer. I varje grupps övre vĂ€nstra hörn anges den summa som siffrorna i gruppen skall ge.

I övrigt gÀller de normala sudokureglerna: Varje rad, kolumn och block skall innehÄlla siffrorna 1-9 exakt en gÄng. För extrem sudoku gÀller dessutom att en grupp inte fÄr innehÄlla samma siffra mer Àn en gÄng.

NÄgra lösningsmetoder

[redigera | redigera wikitext]
Extrem sudoku, detalj
  • Börja med att leta efter block med en enda grupp dĂ€r en enda siffra gĂ„r över blockgrĂ€nsen. Eftersom totalsumman i varje block skall vara 45, blir det lĂ€tt att upptĂ€cka vilken siffra som skall stĂ„ i den grĂ€nsöverskridande rutan. I bilden ser vi att det nedersta blockets grupper ger totalsumman 41. DĂ€rför mĂ„ste den ensamma rutan frĂ„n blocket ovanför innehĂ„lla en 4. DĂ€rmed blir det Ă€ven klart att det övre blockets övre vĂ€nstra ruta mĂ„ste innehĂ„lla 5.
  • Sök efter gruppsummor dĂ€r gruppen mĂ„ste innehĂ„lla bestĂ€mda siffror. Exempel pĂ„ detta: En grupp med summan 3 mĂ„ste bestĂ„ av 1 och 2, en grupp med summan 4 mĂ„ste bestĂ„ av 1 och 3, en grupp med summan 23 mĂ„ste bestĂ„ av 6, 8 och 9. Undersök om dessa "tvingande siffror" utesluter förekomsten av andra "tvingande siffror" i samma block, rad eller kolumn. I bilden ser vi att det övre blockets vĂ€nstra kolumn innehĂ„ller en grupp med summan 5. Denna summa mĂ„ste bildas av 1 och 4 eller av 2 och 3. Eftersom gruppen redan innehĂ„ller 1, mĂ„ste 5-gruppen bestĂ„ av 2 och 3.
  • Sök efter grupper med lika totalsumma och lika antal rutor inom ett och samma block. I bilden ser vi att det nedersta blocket innehĂ„ller tvĂ„ 2-rutorsgrupper med totalsumman 14. 14 pĂ„ tvĂ„ rutor kan bara bestĂ„ av 5 och 9 eller 6 och 8. Eftersom det övre blockets översta vĂ€nstra ruta mĂ„ste innehĂ„lla 5, kan den lodrĂ€ta 14-gruppen i det nedre blocket bara bestĂ„ av 6 och 8. Detta i sin tur gör att den vĂ„grĂ€ta 14-gruppen mĂ„ste bestĂ„ av 5 och 9. Eftersom 5 redan finns i den vĂ€nstra kolumnen, mĂ„ste 5 i den vĂ„grĂ€ta 14-gruppen stĂ„ i den högra rutan.
  • Man har mycket stor hjĂ€lp av att lĂ€ra sig de sifferkombinationer som med olika rutantal blir de enda möjliga för att Ă„stadkomma bestĂ€mda gruppsummor.
  • Glöm inte att de vanliga sudokureglerna gĂ€ller. Du kan dĂ€rför dessutom anvĂ€nda alla de normala lösningsmetoderna.

Samurajsudoku

[redigera | redigera wikitext]
Ett samurajsudoku med 5 ihopkopplade sudoku.

Samurajsudoku, eller familjesudoku, Àr en variant av sudoku som under Är 2005 spred sig explosionsartat frÄn Japan över vÀrlden. Den hÀr varianten kÀnnetecknas av flera överlappande sudoku, ihoplagda sÄ att varje plan har minst ett hörnblock gemensamt med ett hörnblock i en annan plan. Ofta saknas givna siffror helt och hÄllet i de för flera planer gemensamma blocken.

Varje enskild sudokuplan i ett samurajsudoku bestÄr av 9 x 9 rutor, uppdelade i 3 x 3 block med 9 rutor i varje. För var och en av planerna gÀller de normala sudokureglerna: Man skall placera siffrorna 1 till 9 i de tomma rutorna. Varje rad, spalt och block skall innehÄlla alla nio siffrorna exakt en gÄng.

Den vanligaste varianten av samurajsudoku bestÄr av fem planer, i Japan kallat Gattai 5 sudoku ("fem kopplade sudoku"). I Japan Àr det dock inte ovanligt med tjugo eller fler hopkopplade planer.

Noter och referenser

[redigera | redigera wikitext]
  1. ↑ Boyer, Christian (2 oktober 2006). ”SupplĂ©ment de l’article « Les ancĂȘtres français du sudoku »” (PDF). Pour la Science: ss. 1–6. Arkiverad frĂ„n originalet den 10 december 2006. https://web.archive.org/web/20061210103525/http://cboyer.club.fr/multimagie/SupplAncetresSudoku.pdf. LĂ€st 7 juli 2011.
  2. ↑ Boyer, Christian (2007). ”Sudoku's French ancestors”. Arkiverad frĂ„n originalet den 10 oktober 2007. https://web.archive.org/web/20071010081626/http://cboyer.club.fr/multimagie/English/SudokuAncestors.htm. LĂ€st 7 juli 2011.

Externa lÀnkar

[redigera | redigera wikitext]