Square Match

正方形のタイルを模様が合う様に敷き詰めるパズル。


Square Match (L's)

picture of Square Match (L's)

写真のような16枚の正方形タイルで L 字型の先端がマッチするように1辺4の正方形に敷き詰める。裏面は利用しない。 各タイルに先端部分の欠けた L 字が一定の配置で描いてある。パターンはタイルの各辺に隣のタイルの L 字の先端部分にあたるパターンを描く/描かない組み合わせ 16 通りを網羅する。

(Sep. 28, 2009)

このパズルは比較的易しい。組み上がり周辺部の境界に L 字の先端が現れないようにして全部の L を完全にする解も存在する。


Square Match (I's)

picture of Square Match (I's)

写真のような16枚の正方形タイルでコーナーの I 字型の先端がマッチするように1辺4の正方形に敷き詰める。裏面は利用しない。 各タイルのに先端部分の欠けた I 字が一定の配置で描いてあり、パターンは上の Square Match (L's) と同様にタイルの各辺の一定の位置に隣のタイルの I 字の先端部分にあたるパターンを描く/描かない組み合わせ 16 通りを網羅する。

(Sep. 28, 2009)

Square Match (border line)

picture of Square Match (border line)

写真のような 16 枚の正方形タイルで辺の色を合わせつつ、黒と白の領域の境界線が滑らかにつながるように1辺4の正方形に敷き詰める。写真に示されているように複数の境界線が頂点で交差してもよい。裏面は鏡像+白黒反転パターン領域の境界線はタイルの頂点と辺の中点の計8点から任意に選んだ異なる2点を結ぶ。境界線が頂点を通る向きは隣接するいずれかの辺に接する方向、中点を通る向きは辺に垂直になる。この条件下で得られるパターンは 17 通りあり、分割された領域を白黒に塗り分けると 31 パターンが得られる(境界線が対辺の中点どうしまたは対角を点対称に結びつける場合のみ、2通りいずれの塗り分けでも同じパターンになる)。16 枚のタイルはそれらを鏡像+白黒反転パターンのペアで裏表にしたものになる。

(Sep. 29, 2009)

このパズルはタイルの頂点で境界線が交差できるのと頂点で境界線が辺に接するのでマッチさせるタイルの置き方に自由度があるのが特徴になる。境界線が外周で途切れていてもよければ易しいが、次の条件を加えると歯ごたえのあるものになる。

  1. タイル上のすべての境界線を1本で結ぶ。
  2. 外周で途切れている境界線も上下端および左右端がつながるようにする。
  3. すべての線をループにする(ループの本数は複数も可)。

3番目の条件を満たす解は必然的に2番目の条件を満たす。最初の条件は2番目の条件を加えた方が易しくなる場合もある。最初と3番目の条件を満たす解、すなわち外周で途切れずに1本のループにする解も存在する。


Square Match (diagonal border line)

picture of Square Match (diagonal border line) tiles (back side)

写真のような 16 枚の正方形タイルで辺の色を合わせつつ、黒と白の領域の境界線が滑らかにつながるように1辺4の正方形に敷き詰める。写真に示されているように複数の境界線が辺で交差してもよい。裏面は鏡像+白黒反転パターンで、2枚の写真は互いに全体の配置をそのままに左右をひっくり返したものになる。

このパズルは上の Square Match (border line) と類似するデザインでセレクションにおいてタイルの頂点と辺の中点の役割を入れ替えたものになる。 領域の境界線は Square Match (border line) と同様にタイルの頂点と辺の中点の計8点から任意に選んだ異なる2点を結ぶが、境界線が頂点を通る向きはタイルの対角線に沿う斜め 45°方向、境界線が中点を通る向きは辺と45°の角度をなす方向(2通り)になる。この条件下で得られるパターンは 16 通りあり、分割された領域を白黒に塗り分けると 31 パターンが得られる(境界線が対角線になる場合のみ、2通りいずれの塗り分けでも同じパターンになる)。16 枚のタイルはそれらを鏡像+白黒反転パターンのペアで裏表にしたものになる。

(Sep. 29, 2009)

このパズルも上と同様の条件を加えられる。2番目と3番目の条件はどうも不可能な感触もある。

  1. タイル上のすべての境界線を1本で結ぶ。
  2. (未解決)外周で途切れている境界線も上下端および左右端がつながるようにする。
  3. (未解決)すべての線をループにする(ループの本数は複数も可)。

25 Squares #1

picture of Square Match (25 Squares #1)

写真の 25 枚のタイルを色が合うように 5 x 5 の正方形に並べる。裏面は利用しない。 正方形タイルの4隅を2色に塗り分け、同色の隅を繋げる辺をその色で塗るか塗らないようにするとき、全部で25 種のタイルが得られる。

対辺の色も合わせる事は不可能。頂点の色に限って考えても、同色の頂点は 25 x 4 / 2 = 50 個で 4 の倍数にならないので。

(Aug. 10, 2010)

25 Squares #1a

次の図はデザインを少し変えたもの。パズルとしては同値になる。 図では同値関係で対応するタイルの配置を上の図と同じように並べている。 したがって上の図と同様に左下隅のタイルが合っていない。

picture of Square Match (25 Squares #1a)

(Dec. 26, 2010)

25 Squares #1b

次の図は異なる色どうしを合わせるようにした場合のデザイン。 図では左下隅の1枚が合っていない。 こちらには対辺もマッチさせる解が存在する。

picture of Square Match (25 Squares #1b)

(Mar. 15, 2011)

25 Squares #2

picture of Square Match (25 Squares #2)

上のタイルセレクションで4隅を2色に塗り分ける代わりに4辺を2色に塗り分けて同色の辺を繋げる頂点をその色で塗るか塗らないようにしても 25 種のタイルが得られる。

(Aug. 10, 2010)

25 Squares #2a

次の図も前のものからデザインを少し変えたもの。タイル自体のセレクションは同値ながら、マッチングの条件はより厳しくなる:コーナーに斜め45度で向かう境界線は頂点を挟んで向かい合うコーナーにおいても真っすぐ延長されなければならないものとする。ただし、図に示されているように頂点で斜め線が交差してもよい。 この条件のため、難易度もかなり上がっている。 例えば前の図と同じように対応するタイルを並べても斜め線が真っすぐにならない場所が多数生じてしまう。 図では右上隅の緑色の線で囲んだタイルが合っていない。

picture of Square Match (25 Squares #2a)

(Dec. 26, 2010)

Square Match (reflections)

Square Match (reflections 4x4)

picture of Square Match (reflections 4x4)

図のような 16 枚のタイルで線が真っすぐ繋がるように 4 x 4 の正方形を敷き詰める。 タイルの構成は下の図の左側の4種の基本パターン(またはそれらを180度回転させたもの)と右側の鏡像パターン4種の基本パターン(またはそれらを180度回転させたもの)の組み合わせてでき上がるパターンからなっている。

picture of Square Match (reflections 4x4)

(Mar. 24, 2011)

Square Match (reflections 5x5)

picture of Square Match (reflections 5x5)

図のような 25 枚のタイルで線が真っすぐ繋がるように 5 x 5 の正方形を敷き詰める。 裏面は鏡像。 reflections 4 x 4 の基本パターンから更に下図のように2つ増やすと 36 種類のパターンができ上がるがそのうち 14 種が対称で 22 種が非対称になり、 14 + 22/2 = 25 種のパターンになる。

picture of Square Match (reflections 5x5)

(Mar. 24, 2011)

Square Match (reflections 6x6)

picture of Square Match (reflections 6x6)

(未解決) 図のような 25 枚のタイルで線が真っすぐ繋がるように 6 x 6 の正方形を敷き詰める。 こちらは reflections 5 x 5 と違って裏返しは不可で鏡像パターンもそのまま利用したものになる。 非常に難しく、まだ解けていない。

(Mar. 24, 2011)

Square Match (reflections II)

以下のものは reflections と基本は同じデザインだが条件をより厳密にしたもの。 隣り合うタイルの一方のタイルで線が反射している所ではもう一方のタイルでは線が存在しないように合わせなければならない。 この条件は意外と難易度に影響しない印象がある。 4x4, 5x5 には解が存在する。 4x4 には周上の対辺のパターンを一致させる解も存在する。

Square Match (reflections II 4x4)

picture of Square Match (reflections II 4x4)

(Mar. 24, 2011)

Square Match (reflections II 5x5)

裏面は鏡像。

picture of Square Match (reflections II 5x5)

(Mar. 24, 2011)

Square Match (reflections II 6x6)

(未解決)

picture of Square Match (reflections II 6x6)

(Mar. 24, 2011)

Square Match (refractions)

以下のデザインは reflections と同じセレクションだがタイルの境界で線が屈折するように合わせるようにデザインに変更を加えたもの。

Square Match (refractions 4x4)

picture of Square Match (refractions 4x4)

(Mar. 25, 2011)

Square Match (refractions 5x5)

裏面は鏡像。

picture of Square Match (refractions 5x5)

(Mar. 25, 2011)

Square Match (refractions 6x6)

こちらには解が存在する。非常に難しい。

picture of Square Match (reflections 6x6)

(Mar. 25, 2011)

Square Match (refractions II)

reflections のときと同様に、タイルのセレクションは refractions と同じながらマッチングの条件をより厳密にしたもの。線はすべての辺で屈折させるように合わせなければならないようにデザインを変えている。 4x4, 5x5 には解が存在する。

Square Match (refractions II 4x4)

下図ではタイルの配置は上の refractions 4x4 と同一ながら条件が厳しくなったぶん合っていない辺が増えている。

picture of Square Match (refractions II 4x4)

(Mar. 25, 2011)

Square Match (refractions II 5x5)

裏面は鏡像。 条件は厳しくなっても解は存在する。

picture of Square Match (refractions II 5x5)

(Mar. 25, 2011)

Square Match (refractions II 6x6)

(未解決) とにかく難しい。

picture of Square Match (refractions II 6x6)

(Mar. 25, 2011)


著作/デザイン:広瀬行夫