Une théorie derrière le Takuzu ?
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Une théorie derrière le Takuzu ?



  1. #1
    branstenjamin

    Une théorie derrière le Takuzu ?


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    Bonjour à tous, je viens de finir ma MPSI et suis à la recherche d'un TIPE. Il y a peu de temps j'ai pris connaissance du jeu "Takuzu" qui m'a semblé mathématiquement intéressant. Des connaisseurs pourraient-ils m'aider ?
    Je rappelle les règles du jeu, qui sont très simple (c'est pour ça que le jeu est intéressant): On a une grille n*n avec un certain nombre de 0 et de 1, on va appeler ça le positionnement initial. Il faut remplir la grille de 0 et de 1 en respectant :
    R1: autant de 1 et de 0 sur chaque ligne et sur chaque colonne (ce qui peut se reformuler en termes de somme);

    R2: pas plus de 2 chiffres identiques côte à côte ;

    R3:2 lignes ou 2 colonnes ne peuvent être identiques.

    J'ai déjà réfléchi à plusieurs questions qui pourraient constituer un embryon de TIPE, mais qui restent sans réponses:
    - pour quel positionnement initial de 0 et de 1 y a-t-il une solution ? Y a-t-il une solution pour n'importe quel positionnement initial ?

    - y a-t-il unicité de la solution lorsqu'elle existe ? Si non, sur une grille n*n, quel est le nombre minimal de 0 et de 1 positionnés initialement pour obtenir une solution unique ?

    - étant donnée une grille vierge, combien y a-t-il de solutions possibles ? (Question ardue je pense)

    - existe-t-il un algorithme pour résoudre un Takuzu n*n ?
    Il y a d'autres questions comme le lien que l'on pourrait faire avec les matrices ou la complexité de l'algorithme s'il existe.
    Je n'attends pas forcément de réponse, loin de là ! Je voudrais seulement savoir si ces questions sont pertinentes, et abordable à mon niveau de fin de sup (plutôt à l'aise en maths). Enfin, je voudrais savoir si des gens (mathématiciens, informaticiens) se sont déjà penchés sur ces questions, car un TIPE doit être sourcé et muni d'une bibliographie.
    Merci à tous, j'attends vos réponses avec impatience.

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  2. #2
    Médiat

    Re : Une théorie derrière le Takuzu ?

    Bonjour,

    Je viens de découvrir ce jeu et de jouer quelques grilles sur le site de 20mn, c'est sympa (merci)

    Vous n'êtes pas le premier à vous poser des questions à son sujet : https://math.stackexchange.com/quest...details-inside
    Je suis Charlie.
    J'affirme péremptoirement que toute affirmation péremptoire est fausse

  3. #3
    Kairn

    Re : Une théorie derrière le Takuzu ?

    Salut !

    Citation Envoyé par branstenjamin Voir le message
    - existe-t-il un algorithme pour résoudre un Takuzu n*n ?
    Il y a d'autres questions comme [...] la complexité de l'algorithme s'il existe.
    La question de l'existence d'un algo t'amènera sur le domaine de l'informatique et peut-être de la logique. Ça doit être abordable (mais je ne peux pas le garantir), car c'est faisable pour le Sudoku (qui présente des similarités avec le Takuzu) : c'est abordé dans le sujet d'option info de Centrale suivant : https://www.concours-centrale-supele...s/2012-013.pdf. On y utilise des formules logiques, constituées de clauses, constituées de variables propositionnelles. Si tu es en option info, tu verras ça en seconde année (mais tu peux prendre de l'avance pour ton TIPE ) et ça ne devrait pas te faire peur.

  4. #4
    Médiat

    Re : Une théorie derrière le Takuzu ?

    Le cas n = 2 est très simple, mais au delà ...
    Je suis Charlie.
    J'affirme péremptoirement que toute affirmation péremptoire est fausse

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    minushabens

    Re : Une théorie derrière le Takuzu ?

    Je ne connaissais pas, c'est amusant. Ce qui est difficile dans ce jeu comme dans le sudoku, c'est de savoir quelles cases doivent être remplies au début pour que la solution soit unique (et pas trop facile à découvrir).

  7. #6
    Tryss2

    Re : Une théorie derrière le Takuzu ?

    - existe-t-il un algorithme pour résoudre un Takuzu n*n ?
    Il existe un algorithme. En voici un naïf : on énumère toutes les grilles possibles, et on vérifie si elles sont légales. ça n'est cependant pas très efficace (Il y a 3^(n²) grilles possibles dont beaucoup sont illégales). Après vérifier qu'une grille est légale prend un temps polynomial en n.

    Ensuite, pour un algorithme moins naïf, un algorithme de backtracking doit fonctionner

  8. #7
    branstenjamin

    Re : Une théorie derrière le Takuzu ?

    Merci beaucoup pour vos réponses ! Tryss2, un alogrithme qui doit vérifier 3^(n^2) grille n'est évidemment pas ce que je recherche ^^. J'espère pouvoir trouver des bouts d'algorithmes pas trop difficiles au moins. Quant à la question d'énumérer les solutions possibles sur une grille vierge, j'ai trouvé cet article:

    http://www.combinatorics.org/ojs/ind...d/v12i1r29/pdf

    Qui me semble long et difficile. Pensez vous que le debut (où une première approximation est faite) soit abordable ?
    Merci à tous.

  9. #8
    obi76

    Re : Une théorie derrière le Takuzu ?

    J'ai réussi à réduire l'algorithme de 2^N² en 2^N fois un truc, ce qui me donne les combinaisons possibles :

    2x2 -> 2 grilles
    4x4 -> 72 grilles
    6x6 -> 5868 grilles
    8x8 -> 6417612 grilles
    10x10 -> 70012548456 grilles

    la 12x12, le temps calcul est trop long.

    Je réfléchis à déterminer la grille nécessitant le moins de cases initiales possibles pour qu'il n'y ait pas d’ambiguïtés
    Pour la vérification d'une grille, si on s'y prend bien, on peut le faire en N...
    Dernière modification par obi76 ; 22/07/2017 à 08h58.
    \o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/

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    Dernier message: 02/09/2011, 23h52