从本质上看,数独就是一种数字游戏,是一种智力填数字拼图游戏。它是利用事先提供的数字为线索,运用逻辑推理的方法和排除法,把数字填入空白的方格中,求得解题的结果。数独的基本结构就是九宫格。传说在大禹治水的时候,洛河出现了一只乌龟,龟身画有一幅图,人们就把这幅图称为“洛书”。该“洛书”是由许多点子组成的图形,如图1所示,其中共有45个圈点,分别组合,摆成方形。南、西、东、北各为1、3、7、9个点;四角各为2、4、6、8个点;中间则为5个点。
图1
到了北周时,易学家将其与九宫联系起来,即将八卦和中央之宫合起来称为“九宫”。“九宫”在我国古代多用于算术或占术,汉代徐岳在《术数记遗》中记载:“九宫算,五行参数,犹如循环。”在当时的数学书中就出现了用数字代替圈点数的宫图,即带数的九宫格。在书中还列有数的排列法:北周甄鸾注解道:“二四为肩,六八为足,左三右七,戴九履一,五居中央。”如图2所示,到了宋朝,出现了“重排九宫”游戏,这就是格子数字游戏的起源。
图2
但是,中国古代出现的九宫图和现代的九宫格数独只是外形上的相似,而在内容上却是不同的。例如,中国古代的九宫图即后来数学里所称的“幻方”,其规律是每行,每列以及两条对角线的数之和相同(如图1、图2所示,之和均为15);而标准数独是由9个九宫组成一个阵,其规律是要求每行、每列以及每个九宫的格内的数分别由1~9组成,而且不能重复。所以,中国古代的九宫图与现代的数独在本质上是不同的。
从中国古代的九宫图改造演变成现代数独的漫长历史过程中,有一个变化的突破点,它源自于18世纪80年代的瑞士数学家里昂哈德·欧拉(Leonhard Euler)的“拉丁方”,这也就是现代数独的起源。
故事是这样发生的,当时欧洲有个普鲁士王国。据说有一年该王国的国王腓特烈举办阅兵式。他计划从各支部队中各选6名官兵,组成36人的方队,作为阅兵仪式的先导部队。组队的要求是各部队的6名官兵分别是少尉、中尉、上尉、少校、中校、大校各一名,而且这36名官兵要组成一个方阵,方阵中的每一行、每一列都有各部队、各级别的官兵各一人。如何满足国王对组成方阵的要求呢?这是一道难题。由于瑞士著名的数学家当时正在普鲁士王国的柏林,于是他被邀请来帮忙。尽管欧拉绞尽脑汁,也无法排出这6×6的36人方阵来。但是,他在1782年排出了这6×6的36人方阵。他用拉丁字母A、B、C来代表不同的部队,希腊字母α、β、γ来代表不同级别的官兵。然后将这些字母填进九宫格中,如图3所示。按照欧拉的排列,果真符合腓特烈国王的要求。因为在此方阵中用了希腊和拉丁字母,所以后人就称此方阵为“希腊·拉丁方”,简称拉丁方。如将图3中的A、B、C和α、β、γ分别用1、2、3代替,排成两个九宫格,如图4、图5所示,这两个九宫格中的数排列就接近现代的数独规则了。它们每行、每列的数都不重复,都有1、2、3。由此可见,拉丁方和数独在内容上已经很接近了。因此,有人认为拉丁方是数独的雏形。由于它的九宫格还没有组成九九相连的阵式,所以只能是数独的雏形而已。
图3
图4
图5
真正意义上的数独,开端于20世纪70年代。1979年5月,一本美国数学逻辑杂志上两道数学智力游戏题,当时名为数学排位(Number place),这两道游戏题类似于现代的数独题。它由9个相连的九宫组成。原题的文字说明是:“你的任务就是往空格中填入数,使每行、每列及每个九宫的格内都含有1~9这9个数。掌握了这一规定,就能帮助你顺利地做出答案。下面两道题中各有4个画有圆圈的方格,你可以把它们当做填数的首选,不过并非一定如此。”在题目下还附有答案的范围。据说,这两道最早的数独题是由一位名叫哈瓦德·冈恩(HowardGarn)的退休建筑设计师创作的,时年已74岁高龄,于1989年辞世。
这两道数独题刊出后,在美国并未产生影响。日本益智杂志《通信》员工金元信彦接触到这两道数独题,认为可以用来吸引读者的眼球,将其引进日本便对其进行改进且增加难度,在日本引起了重视。时隔5年后的1984年4月,日本游戏杂志Puzzle Tsushin Kikoli首先刊登了此类难题,并给这种游戏取名为すぅどく,英文名为sudoku,意思是“单独的数字”或“只出现一次的数字”。
数独得以在全球风行,据说是有赖于一位曾在香港任职的官员、新西兰裔的退休法官韦恩·古尔德(Wayne Gould),他于1997年到日本旅游,在3月的某一天晚上住在酒店里,随手翻翻放在房间里的杂志,无意中看到了杂志上登载的数独游戏。他饶有兴趣地算了一个晚上,深深地迷上了这个数独游戏,认为它老少皆宜,而且有益于开发智力。于是,他从日本回来后,就开始设计程序,花了6年的时间完成了程序设计,并把它带到伦敦,并向《泰晤士报》推荐。该报认为这是一个很好的商机,并于2004年11月12日首次刊登数独,并进行连载,引起了人们的极大兴趣,进而引发了一场声势浩大的“数独”热,在短短的数月间便蔓延至全球,成为人们非常喜爱的一种智力数字游戏。在《泰晤士报》刊登后仅隔两天,《每日邮报》就跟进了,随后,英国有名的报纸如《每日电讯报》《独立报》《卫报》纷纷刊登了有关数独的内容,这些报纸在英国乃至全世界都具有很大的影响力。接着全球有数十家日报相继刊登数独,有些甚至放在头版上。有了这些媒体的支持,数独这回真正走向了世界。这股风很快又吹到了美国,想不到这种“出口转内销”的游戏在美国兴起了新浪潮。不仅各种杂志、报纸争先刊载,而且各种数独书不断推出,更有各种数独组织和沙龙纷纷出现。据不完全统计,在美国市场上流行的数独书有150多种,各种专门的数独杂志遍布大小超市,而且有不少美国人视数独为日常“用品”。
近年来,数独逐渐被国人所认识和喜爱,玩者队伍不断扩大,数独的极大魅力由此可见一斑。