XY-Chain Techniek: Ketenredenering met tweewaarderige cellen
XY-Chain is een krachtige kettenredeneringsmethode onder de gevorderde Sudoku-technieken. Het is een uitbreiding van XY-Wing, waarbij ketenstructuren gevormd door meerdere tweewaarderige cellen (cellen met slechts twee kandidaten) worden gebruikt voor kandidaateliminatie.
Een XY-Chain bestaat uit een reeks tweewaarderige cellen waarbij aangrenzende cellen één kandidaat delen. Het begin en einde van de keten hebben elk een niet-gedeelde kandidaat. Als deze twee getallen gelijk zijn (genoemd Z), dan kunnen cellen die zowel het ketenbegin als het keteneinde kunnen zien, kandidaat Z elimineren. Dit is omdat: de ketenlogica volgend, Z ofwel aan het ketenbegin of aan het keteneinde moet verschijnen.
Voor het lezen van dit artikel wordt aanbevolen om de Sudoku naamgevingsconventies, Naakte Paren en de basis van XY-Wing te begrijpen.
Structuur van XY-Chain
XY-Chain bevat de volgende sleutelelementen:
- Ketenknooppunten: Elk knooppunt is een tweewaarderige cel {A,B}
- Ketenverbindingen: Aangrenzende knooppunten moeten elkaar "zien" (zelfde rij, kolom of blok) en één kandidaat delen
- Ketenbegin en -einde: Elk heeft een kandidaat die niet gedeeld wordt met het aangrenzende knooppunt
- Eliminatievoorwaarde: Wanneer de niet-gedeelde kandidaten van begin en einde gelijk zijn, is eliminatie mogelijk
Ketennotatie: A(x,y) → B(y,z) → C(z,w) → ... waarbij haakjes kandidaten bevatten, pijlen de ketenrichting tonen, en aangrenzende knooppunten één getal delen (zoals y, z).
Waarom werkt XY-Chain?
Voorbeeld 1: 4-knooppunten XY-Chain
Laten we een eenvoudig voorbeeld van een 4-knooppunten XY-Chain bekijken.
Analyseproces
- R2C2: kandidaten {3, 7} (ketenbegin)
- R2C6: kandidaten {3, 5}
- R9C6: kandidaten {2, 5}
- R9C7: kandidaten {2, 7} (keteneinde)
- R2C2 en R2C6 zijn in dezelfde rij (Rij 2), delen kandidaat 3
- R2C6 en R9C6 zijn in dezelfde kolom (Kolom 6), delen kandidaat 5
- R9C6 en R9C7 zijn in dezelfde rij (Rij 9), delen kandidaat 2
- Niet-gedeeld getal van begin R2C2{3,7} = 7 (3 is gedeeld met R2C6)
- Niet-gedeeld getal van einde R9C7{2,7} = 7 (2 is gedeeld met R9C6)
- Ze zijn gelijk! Z = 7
- Als R2C2=7 → 7 is aan ketenbegin
- Als R2C2=3 → R2C6 kan niet 3 zijn → R2C6=5 → R9C6 kan niet 5 zijn → R9C6=2 → R9C7 kan niet 2 zijn → R9C7=7 → 7 is aan keteneinde
- In beide gevallen moet 7 in R2C2 of R9C7 zijn
XY-Chain: R2C2{3,7} → R2C6{3,5} → R9C6{2,5} → R9C7{2,7}
Kan kandidaat 7 uit R2C7 elimineren.
Voorbeeld 2: Lange 10-knooppunten keten
XY-Chains kunnen zeer lang zijn. Hier is een 10-knooppunten voorbeeld dat de krachtige mogelijkheid van ketenredenering demonstreert.
Analyseproces
- R2C5: {1, 5} (ketenbegin)
- R2C1: {1, 5}
- R1C1: {5, 8}
- R1C7: {7, 8}
- R3C7: {7, 8}
- R3C2: {4, 8}
- R7C2: {4, 8}
- R8C1: {4, 8}
- R8C7: {4, 9}
- R8C3: {5, 9} (keteneinde)
- R2C5 → R2C1: zelfde rij, delen 1 (of 5)
- R2C1 → R1C1: zelfde kolom, delen 5
- R1C1 → R1C7: zelfde rij, delen 8
- R1C7 → R3C7: zelfde kolom, delen 7 (of 8)
- R3C7 → R3C2: zelfde rij, delen 8
- R3C2 → R7C2: zelfde kolom, delen 4 (of 8)
- R7C2 → R8C1: zelfde blok, delen 8
- R8C1 → R8C7: zelfde rij, delen 4
- R8C7 → R8C3: zelfde rij, delen 9
- Niet-gedeeld getal van begin R2C5{1,5} = 5 (1 is gedeeld met R2C1)
- Niet-gedeeld getal van einde R8C3{5,9} = 5 (9 is gedeeld met R8C7)
- Ze zijn gelijk! Z = 5
XY-Chain (10 knooppunten): R2C5 → R2C1 → R1C1 → R1C7 → R3C7 → R3C2 → R7C2 → R8C1 → R8C7 → R8C3
Kan kandidaat 5 uit R8C5 elimineren.
Hoe vind je XY-Chains?
Het vinden van XY-Chains vereist een systematische aanpak:
- Elk knooppunt in de keten moet een tweewaarderige cel zijn
- Aangrenzende knooppunten moeten elkaar zien (zelfde rij, kolom of blok)
- Aangrenzende knooppunten moeten één kandidaat delen
- Eliminatievoorwaarde: de niet-gedeelde kandidaten van begin en einde zijn gelijk
- XY-Wing is een speciaal geval van XY-Chain (een keten van lengte 3)
Relatie tussen XY-Chain en XY-Wing
XY-Wing kan worden gezien als een XY-Chain van lengte 3:
- XY-Wing: Pivot{X,Y} → Vleugel1{X,Z} → Vleugel2{Y,Z}... etc., dit is niet echt een standaard ketenvorm
- Werkelijke relatie: De XY-Wing structuur is "Y"-vormig, terwijl XY-Chain lineair is
- Gemeenschappelijk punt: Beide gebruiken tweewaarderige cellen voor logische eliminatie
- Verschil: XY-Chain vereist ketenverbinding, XY-Wing vereist dat de pivot beide vleugels ziet
Techniek samenvatting
Kernpunten voor het toepassen van XY-Chain:
- Knooppuntvereiste: Alle knooppunten zijn tweewaarderige cellen
- Verbindingsvereiste: Aangrenzende knooppunten kunnen elkaar zien en delen één kandidaat
- Eliminatievoorwaarde: De niet-gedeelde kandidaten van begin en einde zijn gelijk
- Eliminatiedoel: De gedeelde kandidaat in cellen die zowel begin als einde kunnen zien
- Ketenlengte: Theoretisch onbeperkt, langere ketens zijn moeilijker te vinden maar krachtiger
Start een Sudoku spel en probeer XY-Chain te gebruiken voor eliminatie! Vind eerst alle tweewaarderige cellen en probeer ze dan in een keten te verbinden.