论文部分内容阅读
逻辑思维能力,是用数学的观点去思考问题和解决问题的能力。我们在大学数学学习过程中,有意识地培养逻辑思维能力,是变被动学习为主动学习的关键一环。下面,我们将主要通过数独这种数学游戏,为大家介绍应该如何有针对性地培养逻辑思维能力。
1、数独简介
数独,前身为“九宫格”,最早起源于中国。儒家典籍《易经》种的“九宫图”就源于此,故称“洛书九宫图”。而“九宫”之名也因《易经》在中华文化发展史上的重要地位而保存、沿用至今。1783年,瑞士数学家昂哈德 欧拉等人发明了“拉丁方块”(Latin Square)的游戏,后来发展为在 数格中,每一行、每一列、每个粗线宫格内数字包含1~9不重复的数字游戏(如图1所示,F行、6列、5宫均不能出现1)。1984年4月,在日本的一本游戏杂志出现了“数独”游戏,提出了“独立的数字”的概念,并将其命名为“数独”(sudoku)。
数独利用逻辑和推理,在空格内把缺失的数字补充完整,使题面的数字符合数独的规则。我们做数独题的目的是把题目中的空格填满,填數字的方法每一步都是逻辑推理,填写的过程环环相扣,要求每步都不能出错。所以,数独推理就要求非常严谨,不能乱填数字,因为一旦某一步出问题肯定会导致最终错误,而且出错时往往不能发现错误在哪里,只能把填的数字全部擦掉重新填写。这种游戏全面考验做题着的观察能力和推理能力,虽然玩法简单,但做起来却千变万化,不少教育者认为数独是训练头脑的绝佳方式。
2、真题实战
在数独开局时要注意全盘考虑。首先确定可以用余数法和摒除法填出的数字。而在数独的解题过程中,许多时候也需要纵观全局,把握整题的考察方向,并采取有针对性的思维方法和技巧,往往能起到事半功倍的效果。下面,我将就2013年大学生数独赛题(图2)为例,按照本人思路,带大家感受一下数独的美妙。
我的解题思路如下:
1)题目给定36个已知数,相对难度较低,因此统计各个数字出现的次数,出现次数较多的数字,那么填补完整的几率相对较大,如数字5出现了六次、1和8均出现了五次,因此我们先来尝试填这三个数字。得到结果如图3所示。
2)图3中很明确的出现数值较大行数和列数,下面我们将综合使用行列排除法和宫内排除法。继续填入第4列、6列和D行,进而也可以补全G行(图4)。
3)此时九个宫,比较饱满的有2、8、4、5(5宫3、9无法确定,暂不填入)(图5)。
4)继续填入第3、5列和第C、F行(5列、F行暂不可)。发现5宫中的3、9对后续数字填入影响很大,这是此题的瓶颈。(图6)
5)换思路,我们尝试按照宫填,顺序是6宫、1宫,转3、7宫,再9宫,补7宫。(图7)
6)填入B行、9列、3宫、9宫。(图8)
7)最后填E8=9,回到5宫,最后E7、F7。(最终图)
3、小结
数独方法众多,题型多样,由于本人水平有限,只选取了一些基本方法进行运算。随着数独研究者越来越多,数独的类型也越来越丰富。《最强大脑》节目组多次脑洞大开,立体数独、 “翻滚数独”、莫比乌斯环数独等花样百出。数独只是利用数学规律演化出的一种相对简单的游戏,但透过这扇窗户,给我们展示了一番崭新的景象——在逻辑思维的指引下,正确的做题,比单纯的题海战术,一味想把题做正确,要更有收获,学习更高效。
参考文献:
[1]数独的难度衡量、生成及微粒群算法 张艳宗 浙江大学硕士论文.,2009
[2]数独超级赛1[M].北京:龙门书局,2017
1、数独简介
数独,前身为“九宫格”,最早起源于中国。儒家典籍《易经》种的“九宫图”就源于此,故称“洛书九宫图”。而“九宫”之名也因《易经》在中华文化发展史上的重要地位而保存、沿用至今。1783年,瑞士数学家昂哈德 欧拉等人发明了“拉丁方块”(Latin Square)的游戏,后来发展为在 数格中,每一行、每一列、每个粗线宫格内数字包含1~9不重复的数字游戏(如图1所示,F行、6列、5宫均不能出现1)。1984年4月,在日本的一本游戏杂志出现了“数独”游戏,提出了“独立的数字”的概念,并将其命名为“数独”(sudoku)。
数独利用逻辑和推理,在空格内把缺失的数字补充完整,使题面的数字符合数独的规则。我们做数独题的目的是把题目中的空格填满,填數字的方法每一步都是逻辑推理,填写的过程环环相扣,要求每步都不能出错。所以,数独推理就要求非常严谨,不能乱填数字,因为一旦某一步出问题肯定会导致最终错误,而且出错时往往不能发现错误在哪里,只能把填的数字全部擦掉重新填写。这种游戏全面考验做题着的观察能力和推理能力,虽然玩法简单,但做起来却千变万化,不少教育者认为数独是训练头脑的绝佳方式。
2、真题实战
在数独开局时要注意全盘考虑。首先确定可以用余数法和摒除法填出的数字。而在数独的解题过程中,许多时候也需要纵观全局,把握整题的考察方向,并采取有针对性的思维方法和技巧,往往能起到事半功倍的效果。下面,我将就2013年大学生数独赛题(图2)为例,按照本人思路,带大家感受一下数独的美妙。
我的解题思路如下:
1)题目给定36个已知数,相对难度较低,因此统计各个数字出现的次数,出现次数较多的数字,那么填补完整的几率相对较大,如数字5出现了六次、1和8均出现了五次,因此我们先来尝试填这三个数字。得到结果如图3所示。
2)图3中很明确的出现数值较大行数和列数,下面我们将综合使用行列排除法和宫内排除法。继续填入第4列、6列和D行,进而也可以补全G行(图4)。
3)此时九个宫,比较饱满的有2、8、4、5(5宫3、9无法确定,暂不填入)(图5)。
4)继续填入第3、5列和第C、F行(5列、F行暂不可)。发现5宫中的3、9对后续数字填入影响很大,这是此题的瓶颈。(图6)
5)换思路,我们尝试按照宫填,顺序是6宫、1宫,转3、7宫,再9宫,补7宫。(图7)
6)填入B行、9列、3宫、9宫。(图8)
7)最后填E8=9,回到5宫,最后E7、F7。(最终图)
3、小结
数独方法众多,题型多样,由于本人水平有限,只选取了一些基本方法进行运算。随着数独研究者越来越多,数独的类型也越来越丰富。《最强大脑》节目组多次脑洞大开,立体数独、 “翻滚数独”、莫比乌斯环数独等花样百出。数独只是利用数学规律演化出的一种相对简单的游戏,但透过这扇窗户,给我们展示了一番崭新的景象——在逻辑思维的指引下,正确的做题,比单纯的题海战术,一味想把题做正确,要更有收获,学习更高效。
参考文献:
[1]数独的难度衡量、生成及微粒群算法 张艳宗 浙江大学硕士论文.,2009
[2]数独超级赛1[M].北京:龙门书局,2017