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解法ガイド / チェーンの基礎

チェーンの基礎

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上級

チェーンの基礎

強リンク / 弱リンク / 交互推論(AIC)

チェーンは、多くの上級数独テクニックの土台です。
本質はシンプルで、候補どうしの関係を 「もし A なら B」 の連鎖として追う推理です。

この章を理解すると、単数チェーン、Two-String Kite、Skyscraper、Medusa、AIC などのヒントが読みやすくなります。

本アプリではセル位置を r1c1 のように表します。
r = row(行)、c = column(列)

図では次の色分けを使います。

  • 緑の実線: 強リンク
  • 黄色の破線: 弱リンク
  • 青/黄の候補背景: 交互の 2 状態を可視化
  • 赤い候補: このステップで除外する候補

注意: チェーンは 双方向 です。矢印は読みやすさの補助です。


チェーンとは?

チェーンは、候補間の「真偽の伝播」をつないだ推理経路です。

A が成り立たないなら B が成り立つ
B が成り立つなら C は成り立たない

構成要素は次の 2 つです。

  • ノード: セル内の候補(数字)
  • リンク: 候補同士の関係(強リンク / 弱リンク)

チェーンのゴールは 2 パターンあります。

  • 矛盾に到達: ある候補が偽だと証明できる → 除外
  • 確定に到達: ある候補が真だと証明できる → 値を確定

この記事では、まず最も基本となる 単数チェーン(同じ数字 d だけを追うチェーン)を扱います。
(二値セルベースの関係や grouped link は後続記事で扱います)


強リンクと弱リンク

強リンク(共役ペア)

覚え方: どちらか一方は必ず真

同じ house(行 / 列 / ボックス)で、数字 d の候補が ちょうど 2 か所 のとき、その 2 候補は強リンクです。

重要な含意:

  • A が偽なら B は真
  • B が偽なら A は真

Strong link examples

図では、数字 5 について行・列・ボックスの強リンクを示しています。

補足: 強リンクの 2 候補は同じ house 内にあるため、同時に真にはなれません。
つまり強リンクは「弱リンクの性質」も持ちます。

要約:

強リンク = 互いに同時真は不可 + 少なくとも一方は真

弱リンク

覚え方: 同時に真にはなれない

弱リンクが表すのは 1 つだけです。

2 候補は同時に真になれない

単数チェーンで最も典型なのは、同じ house 内の同じ数字 d の候補同士です。

含意:

  • A が真なら B は偽

ただし逆は成り立ちません。

  • A が偽でも B が真とは限らない(第三候補があり得る)

Weak link example


チェーンの伝播ルール

チェーンを読むときは次の 2 ルールを使います。

  1. 真 →(弱リンク)→ 偽
  2. 偽 →(強リンク)→ 真

そのため有効なチェーンは通常、次のように交互になります。

偽 —(強)→真—(弱)→偽—(強)→真—(弱)→偽…

なぜ交互が重要か:

  • 弱リンクの両側を「偽→?」で進めることはできない
  • 強弱を交互に使うと真偽が安定して伝播する

Chain example

赤い候補は r2c7 の 9 です。

読み方:

  1. ハイライト起点から、r2c2≠9 が入るとチェーンが伝播し、r9c7=9 が強制されます。
    (偽→真→偽→真→偽→真 の交互)

  2. ここで反証を使います。赤候補 r2c7=9 を仮定すると:

    • 同じ行なので r2c2 は 9 になれない(r2c2(9) は偽)
    • その偽がチェーンで伝播して r9c7(9) が真になる
    • r2c7 と r9c7 は同じ列なので、同時に 9 は不可能 → 矛盾

したがって r2c7 の 9 は除外できます。


練習

次の 3 図はすべて単数チェーンです。

確認ポイント:

  1. どこが強リンクか(なぜ「どちらか一方は真」なのか)
  2. どこが弱リンクか(なぜ同時真が不可なのか)
  3. 赤候補がなぜ矛盾に至るか

Single-digit chain example 1

Single-digit chain example 2

Single-digit chain example 3

最初は難しく感じて普通です。
ここを理解すると、上級チェーン系テクニックの見通しが一気によくなります。