Strategie

Meowdokus Eröffnungszüge: Regionen scannen, nicht Zeilen

Ein neues Meowdoku-Feld sieht aus wie eine Wand aus Farbe mit einer Katze darauf. Die meisten Spielerinnen lesen zuerst zeilenweise, weil fast jedes andere Logikrätsel genau das trainiert. Gemessen über vierhundert Spielfelder je Schwierigkeitsgrad ist das aber der schlechteste der drei verfügbaren Scans — und die ersten zwei oder drei Katzen brauchen überhaupt keinen Scan.

Zwei oder drei Antworten stehen schon auf dem Feld

Bevor du überhaupt etwas setzt, hat dir ein Meowdoku-Feld schon einige seiner Katzen verraten. Eine davon ist die Startkatze, beim Laden des Rätsels aufs Feld gezeichnet und dort fixiert, damit ein versehentliches Antippen dir diesen Vorsprung nicht nimmt. Die anderen sind die Einzelzell-Regionen.

Eine Einzelzell-Region ist eine Farbe, die genau ein Feld belegt. Jede Region enthält genau eine Katze, also ist dieses Feld eine Katze, und es gibt nichts weiter herauszufinden. Kein Spielfeld kommt ohne mindestens eine davon aus; 8×8 und größer bekommen normalerweise zwei, und Extrem ist der einzige Schwierigkeitsgrad, der bewusst eine zurücknimmt — sein 10×10-Feld läuft mit einer einzigen Einzelzell-Region statt einem Paar.

Das ergibt zwei kostenlose Katzen bei Leicht, Normal und Extrem und drei bei Schwer, bevor du überhaupt nachgedacht hast. Sammle sie jedes Mal zuerst ein. Der Rest der Eröffnung dreht sich darum, was sie ausschließen.

Was diese ersten Katzen schon ausschließen

Eine Katze schließt ihre gesamte Zeile, ihre gesamte Spalte, ihre gesamte Region und die acht sie berührenden Felder aus. Diese überschneiden sich stark, aber die Summe ist trotzdem der Großteil des Feldes: Allein nach der Eröffnung sind bei Schwer 9×9 60 % der Zellen unzulässig, bei Leicht sind es 67 %.

Das ist Buchführung, die man delegieren sollte. Der Auto-Button streicht jede Zelle durch, die eine gesetzte Katze ausgeschlossen hat, mit demselben Test, den das Spiel nutzt, um einen unzulässigen Zug abzulehnen — eine automatisch durchgestrichene Zelle war also nie eine, die du hättest brauchen können. Damit siehst du die Form dessen, was übrig bleibt, statt sie jedes Mal neu herzuleiten, wenn du aufschaust.

Was übrig bleibt, ist der interessante Teil. Bei einem Schwer-Feld ist knapp über ein Drittel der Zellen noch offen, verteilt auf sechs Regionen, sechs Zeilen und sechs Spalten. Die einzige Frage der Eröffnung ist, welche dieser drei man scannt.

Regionen scannen, nicht Zeilen und Spalten

Die grundlegende Meowdoku-Schlussfolgerung ist dieselbe, die Sudoku lehrt: Finde eine Linie mit genau einer verbliebenen zulässigen Zelle, und diese Zelle ist eine Katze. Meowdoku bietet drei Arten von Linien — Zeile, Spalte und Farbregion —, und Lesegewohnheiten bringen sie in genau dieser Reihenfolge.

Bei diesem Regelwerk ist die Reihenfolge umgekehrt. Gemessen über vierhundert frisch erzeugte Spielfelder je Schwierigkeitsgrad, so oft steht jede Art von Linie in dem Moment, in dem die Eröffnung abgeschlossen ist, bei genau einer zulässigen Zelle:

Direkt nach der Eröffnung: was das Feld schon preisgegeben hat und was bereit ist, gefunden zu werden.
SpielfeldKostenlose KatzenBereits unzulässige ZellenOffene Regionen bei einem KandidatenOffene Zeilen bei einem Kandidaten
Leicht 5×5267%34%24%
Normal 7×7255%14%1.8%
Schwer 9×9360%12%0.7%
Extrem 10×10242%7%0.1%

Bei einem Schwer-Feld ist eine Region achtzehnmal wahrscheinlicher als eine Zeile, dir eine Katze zu liefern. Bei Extrem liefern Zeilen und Spalten in dieser Phase praktisch nichts, und jede verfügbare Schlussfolgerung kommt aus einer Region. Nur auf dem 5×5-Feld konkurrieren die drei wirklich miteinander, und genau deshalb führen auf Leicht geformte Gewohnheiten bei Schwer in die Irre.

Derselbe Mittelwert, dreifache Streuung

Der Grund ist Arithmetik statt irgendetwas Subtiles über Katzen, und es lohnt sich, ihm zu folgen, denn er zeigt auch, wann dieser Rat aufhört zu gelten.

Alle drei Scans betrachten dieselben Zellen. Ein Schwer-Feld hat nach der Eröffnung sechs offene Zeilen, sechs offene Spalten und sechs offene Regionen, und jede verbleibende zulässige Zelle gehört zu genau einer von jeder. Die durchschnittliche Kandidatenzahl je offener Linie ist also dreimal dieselbe: 4,87. Ein Mittelwert kann sie nicht unterscheiden.

Die Streuung kann es. Jede Zeile ist neun Felder breit und jede Spalte neun hoch, sodass sich ihre Kandidatenzahlen eng um diesen Mittelwert häufen — eine Standardabweichung von 1,1. Regionen haben keine feste Größe; bei einem Schwer-Feld reichen sie von einer Zelle bis etwa sechzehn, und ihre Zahlen streuen mit einer Standardabweichung von 2,9, bei gleichem Mittelwert fast dreimal so breit.

Eine erzwungene Katze ist eine Linie, die auf genau einem Kandidaten gelandet ist. Das ist ein Randereignis, und die breitere Verteilung erreicht ihren Rand weit häufiger. Zeilen und Spalten sind nicht schwerer zu lesen. Sie sind nur zu gleichförmig, um an den Rand zu fallen.

Kleinste Region zuerst

Innerhalb des Regionenscans gibt es eine naheliegende Reihenfolge, und sie übersteht die Messung. Wird eine Region direkt nach der Eröffnung erzwungen, ist es bei einem Schwer-Feld in 61 % der Fälle die kleinste noch offene Region, im Schnitt liegt sie auf Rang 1,7 der kleinsten unter den sechs noch offenen. Leicht, Normal und Extrem landen alle am selben Punkt: etwa 60 %, Rang 1,5 oder 1,6.

Sortiere also die offenen Regionen nach Augenmaß, kleinste zuerst, und gehe sie in dieser Reihenfolge durch. Die Schlussfolgerung steckt meist in der ersten oder zweiten, die du prüfst, und du überspringst die Zwölf- und Sechzehn-Zellen-Regionen, die so früh fast nie bereit sind.

Diese Reihenfolge ist kein Artefakt der Feldkonstruktion. Eine kleine Region ist kompakt, sodass eine ein paar Felder entfernt gesetzte Katze sie über Zeile, Spalte und diagonalen Kontakt gleichzeitig durchschneiden kann. Eine neun Felder lange Zeile spannt sich über das ganze Feld, und keine einzelne Katze kommt dem Großteil davon nahe.

Was die kostenlose Katze tatsächlich wert ist

Die Startkatze liest sich wie eine Höflichkeit. Ist sie nicht. Im Folgenden, wie weit ein Feld allein mit den drei Eindeutiger-Kandidat-Scans kommt, immer wieder angewendet, bis keiner mehr greift — zuerst mit der kostenlosen Katze, dann mit denselben Feldern ohne sie.

Allein durch Eindeutiger-Kandidat-Elimination gelöste Spielfelder, mit und ohne Startkatze.
SpielfeldAllein durch Elimination gesetzte KatzenDamit gelöste SpielfelderDasselbe, ohne die kostenlose Katze
Leicht 5×54.8/593%38%
Normal 7×74.3/739%7%
Schwer 9×95.3/928%8%
Extrem 10×103.4/106%1%

Bei Leicht macht die kostenlose Katze den Unterschied zwischen einem Feld, das sich neunmal von zehn von selbst löst, und einem, das das nur bei knapp einem Drittel schafft. Bei Normal ist es mehr als das Fünffache. Eine Katze von fünf oder von sieben leistet nicht den Anteil einer einzigen Katze.

Es potenziert sich. Alles, was die Startkatze ausschließt, macht irgendeine andere Linie kürzer, und eine kürzere Linie ist näher daran, bei einem Kandidaten zu landen. Deshalb legt das Spiel die kostenlose Katze auch nie in eine Einzelzell-Region: Sie auf ein Feld zu verwenden, das man ohnehin bekommen hätte, würde die gesamte Kaskade verschwenden.

Wo die Eröffnung endet

Die mittlere Spalte dieser Tabelle ist der ehrliche Teil dieses Beitrags. Bei Schwer 9×9 setzt die Eindeutiger-Kandidat-Elimination etwa fünf der neun Katzen und stoppt dann. Bei Extrem setzt sie drei von zehn und stoppt.

Das ist die Obergrenze der Technik, nicht deine. Wenn die drei Scans verstummen, hat das Feld immer noch genau eine Lösung und ist weiterhin vollständig bestimmt — es braucht nur eine andere Art von Logik. Etwa dass die verbleibenden Felder einer Region alle in einer Zeile liegen, sodass keine andere Region diese Zeile nutzen darf. Oder dass zwei Regionen auf dieselben zwei Spalten beschränkt sind, sodass alles andere in diesen Spalten tot ist. Das sind eigene Beiträge für sich.

Was die Eröffnung kauft, ist ein Feld, an dem diese schwierigere Logik etwas zum Ansetzen hat. Fünf Katzen auf einem Neun-Katzen-Feld sind kein Stillstand. Es ist die Position, von der aus sich der Rest finden lässt.

Die Eröffnung, der Reihe nach

Fünf Schritte, und die ersten vier dauern etwa fünfzehn Sekunden, sobald sie zur Gewohnheit geworden sind:

Wie diese Zahlen gemessen wurden

Jede Zahl hier stammt aus dem eigenen Generator des Spiels — demselben Code, der die Spielfelder erzeugt, die du spielst —, ausgeführt über vierhundert frische Felder bei jedem der vier Schwierigkeitsgrade. Nichts ist geschätzt, und nichts stammt aus einer Stichprobe menschlichen Spiels.

„Die Eröffnung“ bedeutet genau die Startkatze plus jede Einzelzell-Region, nichts sonst. „Elimination“ bedeutet nur die drei oben beschriebenen Eindeutiger-Kandidat-Scans, wiederholt, bis keiner mehr greift. Eine Spielerin, die etwas Fortgeschritteneres nutzt, kommt weiter, als die Tabelle zeigt — darum geht es im Abschnitt „Wo die Eröffnung endet“.

Diese Zahlen beschreiben die Spielfelder, die der Generator derzeit erzeugt, und er wurde schon einmal nachjustiert. Die Testsuite, die mit diesem Beitrag ausgeliefert wird, leitet den zentralen Vergleich deshalb bei jedem Lauf aus frisch erzeugten Feldern neu ab: Sollten Regionen jemals aufhören, Zeilen zu übertreffen, hört die Seite auf, sich zu bauen.

Probiere die Eröffnung an einem echten Spielfeld

Starte ein Schwer-9×9-Feld, sammle die drei kostenlosen Katzen ein, schalte Auto ein und arbeite die Regionen von der kleinsten aufwärts ab. Zähle, wie weit du kommst, bevor die Scans verstummen: etwa fünf Katzen ist genau dort, wo die Messungen sagen, dass du sein solltest.

Spielfelder werden in deinem Browser erzeugt. Nichts von dem, was du spielst, wird irgendwohin gesendet.