Rubik se kubus 3x3-algoritme vir beginners. Patrone op die Rubik's Cube 3x3

2024 Outeur: Sierra Becker | [email protected]. Laas verander: 2024-02-26 03:47

In 1975 het beeldhouer Erne Rubik sy uitvinding genaamd die "Magic Cube" gepatenteer. Vir meer as 40 jaar behoort alle regte op die legkaart aan die maatskappy van 'n goeie vriend van die uitvinder - Tom Kroener - genaamd Seven Towns Ltd. Die Engelse firma beheer die produksie en verkoop van die kubus regoor die wêreld. In Hongarye, Duitsland, Portugal en China het die legkaart sy oorspronklike naam behou, in ander lande word die speelding die Rubik's Cube genoem.

legkaartvariasies

Die klassieke Rubik's Cube is 3 by 3 vierkante. Met verloop van tyd het hulle met 'n groot aantal vorms en groottes vir speelgoed vorendag gekom. Niemand kan iemand verras met 'n legkaart in die vorm van 'n piramide of 'n 17x17 kubus nie. Die mensdom rus egter nooit op sy louere nie.

Natuurlik is daar geen samestellingskema vir beginners van hierdie kubus nie. Die proses om die legkaart saam te stel en op te los kan jare neem. Onlangs het belangstelling in die kubus nie net in Asië en Europa gegroei nie, maar ookwaar die speelding nie baie gewild was nie, byvoorbeeld in die VSA. Een van die aanhangers van die Rubik's Cube het die samestelling van die 17 by 17 legkaart verfilm. Die totale lengte van die video is 7,5 uur, die skietery is gedurende die week uitgevoer.

Groeiende vraag skep aanbod. Soms is die modelle wat te koop is ongelooflik en dit is nie altyd duidelik hoe hulle sal lyk wanneer hulle saamgestel is nie. Elke land het sy gunsteling verskeidenheid speelgoed.

Wat is speedcubing?

Aanhangers van die spel reël regte kompetisies in die spoed om die kubus op te los. Daar is spesiale "hoëspoed" legkaarte te koop. Die rotasiemeganisme van sulke Rubik se blokkies is van baie hoë geh alte, en die draaie van gesigte en rye kan met die beweging van een vinger gedoen word.

World Cube Association (WCA) is 'n nie-winsgewende organisasie wat die speedcubing-beweging ondersteun. Die WCA reël gereeld kompetisies regoor die wêreld. Byna alle lande het verteenwoordigers van die organisasie. Enigeen kan 'n deelnemer aan 'n speedcubing-geleentheid word, jy hoef net op die webwerf te registreer en aan die monteerstandaard te voldoen. Die gewildste dissipline in sulke kompetisies is die spoedsamestelling van die Rubik's Cube 3x3. Die standaard vir deelname is 3 minute, maar selfs al kan 'n persoon nie die probleem in die vasgestelde tyd oplos nie, sal hy steeds tot die geleentheid toegelaat word. Jy kan vir enige dissipline inskryf, maar jy moet met jou eie legkaart kom.

Die rekord vir die oplossing van 'n 3x3 Rubik's Cube behoort aan Sub1, 'n robot wat deur ingenieur Albert Beer geskep is. Die masjien is in staat om die legkaart vir aandele op te lossekondes, terwyl dit 4,7 sekondes neem vir 'n mens ('n prestasie deur Mats Valk in 2016). Soos jy kan sien, het die deelnemers aan die speedcubing-beweging iemand om na op te kyk.

Watter algoritmes bestaan om 'n 3x3 Rubik's Cube op te los?

Daar is baie maniere om die bekende legkaart op te los. Variante van Rubik se kubussamestellingskemas 3x3 is ontwikkel vir beide beginners en gevorderde mense met ingewikkelde skemas: 4x4, 6x6 en selfs 17x17.

Die 3x3-legkaartvariant word deur die meeste aanhangers as 'n gunstelingklassieker beskou. Daarom is daar baie meer instruksies oor hoe om 'n Rubik's Cube 3x3 op te los as enige ander.

Hoe moet die legkaart lyk?

Dit is moontlik om slegs 'n speelding volgens die skema saam te stel vanaf 'n vooraf-voorbereide posisie. As die patrone op die vlakke van die kubus verkeerd geleë is, sal dit nie moontlik wees om dit op te los deur die 3x3 Rubik se kubussamestellingsalgoritme vir beginners te gebruik nie. Daar is 'n stel sulke posisies vir verskillende oplossings.

Die figuur wys 'n "wit kruis" of bloot "kruis" - die beginpunt van die maklikste manier om 'n 3x3 Rubik's Cube op te los. Dit word aanbeveel om die speelding uitmekaar te haal en reg te vou.

Skema-benamings en maniere om die kubus te draai

Voordat jy begin om die formules van die Rubik's Cube 3x3 uitmekaar te haal, moet jy die notasie leer wat in speedcubing gebruik word. Alle legkaartbewegings word met hoofletters aangedui. Die afwesigheid van 'n apostrof bokant die simbool beteken dat die rotasie kloksgewys is as die simboolis, draai dan in die teenoorgestelde rigting.

Die eerste letters van Engelse (of Russiese) woorde wat bewegings aandui, word algemeen aanvaar:

• front - F of Ф - rotasie van die voorkant;
• rug - B of T - agterkant rotasie;
• left - L of L - rotasie van die linkerry;
• regs - R of R - regterry-rotasie;
• up - U of B - rotasie van die boonste ry;
• af -D of H - rotasie van die onderste ry.

Ook kan wysers gebruik word om die posisie van die kubus in die ruimte te verander – onderskeppingsbewegings. Ook hier is alles eenvoudig, van die skoolkursus van meetkunde af ken almal die koördinaat-asse X, Y en Z. Die beweging van X beteken dat die kubus deur die gesig F gedraai moet word na die plek van die gesig U, wanneer deur Y - F te skuif, moet dit L plaasvind, en wanneer Z - F gedraai word, beweeg na R.

Die volgende groep simbole word selde gebruik, dit word gebruik wanneer patrone van patrone opgestel word:

• M - middelste ry draai, tussen regs (R/R) en links (L/L);
• S - draai van die middelste ry, tussen voor (V/V) en agter (B/T);
• E - draai die middelste ry, tussen bo (U/B) en onder (D/H).

Waarom versamel patrone op die vlakke van die kubus?

By speedcubing-byeenkomste ding hulle nie net mee om raaisels op te los nie, maar ook in die vermoë om verskeie patrone op 'n 3x3 Rubik's Cube te maak. Hulle doen dit om die kubus vinnig en maklik in die verlangde posisie te versamel.

Daar is 'n groot aantal skemas vir die samestelling van 'n verskeidenheid patrone: "kolletjies", "skaak", "kolletjies met skaak","sigsag", "messelaar", "kubus in 'n kubus in 'n kubus" en vele ander. Slegs vir die klassieke legkaart is daar meer as 46. Speedcubing-meesters beskou dit as skandelik om die speelding uitmekaar te haal. Om patrone op 'n 3x3 Rubik's Cube te maak is ook 'n goeie manier om jou vaardighede te oefen en te verbeter.

Die prent toon variasies van verskillende legkaartpatrone. Hieronder is nog 'n paar formules vir die samestelling van die interessantste patrone vanaf die posisie van die kruis:

• skaak - M²E²S^2;
• sigsag - (PLFT)3;
• four z - (PLFT)³B²N^2;
• Plummer's cross - TF²N'P²FNT'FN'VF'N'L² FN^2B';
• kubus in 'n kubus in 'n kubus - V'L²F²N'L'NV^2PV'P'V2^P2^PF'L'VP'.

Die 3x3 Rubik's Cube-algoritme vir beginners

Alhoewel daar baie maniere is om die legkaart op te los, is eenvoudige en duidelike skemas vir beginners nie so maklik om te vind nie. Met elke voltooide monteringstap word die Rubik se 3x3 kubusformules moeiliker. Dit is nodig om nie net die patroon korrek te verander nie, maar ook om te stoor wat voorheen gedoen is. Hieronder is een van die opsies vir hoe om 'n 3x3 Rubik's Cube maklik op te los.

Konvensioneel kan die hele proses in die volgende fases verdeel word:

1. Samestelling van die kruis aan die bokant van die kubus.
2. Korrekte samestelling van die hele boonste gesig.
3. Werk aan die middelste lae.
4. Korrekte samestelling van die ribbes van die laaste ry.
5. Kruismontageonderrand.
6. Korrekte oriëntasie van die hoeke van die laaste vlak van die kubus.

legkaartoplossing - Voorbereidende werk

Die eerste stap is die maklikste. Beginners kan hul hand probeer en oefen om kubuspatrone te maak volgens die instruksies wat verskaf word, maar hierdie proses sal lank neem.

Jy moet die boonste gesig en die kleur wat eerste versamel sal word, kies. Die 3x3 Rubik se kubus-samestelling-algoritme vir beginners is uit die "kruis"-posisie ontwikkel. Dit is nie moeilik om dit te maak nie, jy moet die sentrale kleur kies, 4 randelemente van dieselfde skakering vind en hulle na die geselekteerde gesig verhoog. Die gekleurde pyl in die prentjie dui die gewenste deel aan. Die opsies vir die ligging van die verlangde element kan verskil, afhangende hiervan word 2 reekse van aksies A en B beskryf. Die moeilikheid lê daarin om die kruis langs die kante van die kubus voort te sit. Jy kan die finale vorm van die verhoog van nader bekyk in die prent wat hierbo geplaas is.

Raaiseloplossing - werk op die middelste ry

In hierdie stadium van die 3x3 Rubik se kubus vir beginners, moet jy die hoekelemente van die boonste vlak vind en monteer. Die eindresultaat moet die volledige oplossing vir die kruisvlak en die boonste ry van die legkaart wees.

Die prent toon drie moontlike fasetpatrone. As u een van die metodes A, B of C kies, moet u al 4 hoeke van die kubus versamel. onthourotasie-algoritmes en die inoefening daarvan, vaardighede en bemeestering van legkaartsamestelling word aangeleer. Dit is sinloos om formules te oorweeg en die proses voor te stel, dit is baie makliker om 'n kubus te neem en al die metodes in die praktyk te probeer.

Die derde stap lyk eenvoudig, maar dit is net 'n skyn. Om dit op te los, word twee situasies van patrone beskryf en gevolglik word twee rotasieformules saamgestel. Wanneer u dit toepas, is dit die moeite werd om te onthou om die voorheen behaalde resultate te bewaar. Meesters hou voortdurend die laaste 3-4 rotasies in die geheue, sodat in geval van mislukking, die kubus na sy oorspronklike toestand terugbring.

Om die legkaart op te los, moet jy dit langs die koördinaat-as draai op soek na die nodige elemente en daarmee werk. Sulke bewegings word selde in formules vertoon, slegs in spesiale gevalle. Dit word aanbeveel om randvlakke van die elemente van die onderste rye te begin saamstel, na sulke rotasies sal al die nodige kubusse van die middelste ry na die onderste ry afsak.

Die oplossing van die legkaart - maak die tweede kruis op

By die vierde stadium word die speelding onderstebo gedraai. Om die laaste gesig op te los is die moeilikste deel van die 3x3 Rubik se kubus-algoritme vir beginners. Die rotasieformules is lank en kompleks, en die uitvoering daarvan sal spesiale sorg verg. Die doel van die aksie is om die ribelemente op hul plekke te plaas vir die verdere optrek van die kruis. Die oriëntasie van die ribgedeeltes kan verkeerd wees. Kubus beweging formuledaar is net een en dit moet toegepas word totdat die doel van die verhoog bereik is.

Rotasies van die vyfde stadium is daarop gemik om die elemente na die regte kant te draai. Die eienaardigheid daarvan lê in die feit dat dieselfde rotasieformule vir al drie patrone in die figuur gebruik word, die enigste verskil is in die oriëntasie van die kubus self.

Die formules vir die bewegings van die 5de stadium is soos volg:

• (PS_N)⁴ V (PS_N) ^{4 B' – opsie “A”;}
• (PS_N)⁴ B' (PS_N) ^{4 C - opsie "B";}
• (PS_N)⁴ B² (PS_N)⁴ B^{2 – B-opsie.}

С_{Н is die rotasie van die middelste ry kloksgewys, en die eksponent bokant die hakie is die aantal herhalings van aksies tussen hakies.}

legkaartoplossing - Laaste draaie

By die sesde stadium, sowel as by die vierde, word die nodige blokkies op hul plekke geplaas, ongeag hul oriëntasie. Die legkaart moet gedraai word sodat die element wat reeds op die regte plek is, in die verste linkerhoek aan die bokant van die kubus geleë is. Die opsies wat voorgestel word om die formule op te los, weerspieël mekaar. Dit is nodig om rotasies te herhaal totdat die verlangde resultaat bereik is.

Die sewende fase is die plegtigste en moeilikste. Wanneer die kubus gedraai word, is oortredings in reeds saamgestelde rye onvermydelik. Sou nodig hêfokus heeltemal op die bewegings, anders kan die resultaat van die samestelling onherstelbaar verwoes word. Soos in die vyfde stadium is daar net een volgorde van bewegings, maar dit word 4 keer herhaal. Eerstens word rotasies uitgevoer om die element te oriënteer, dan word omgekeerde rotasies uitgevoer om gebroke rye te herstel.

Mens moenie vergeet om bewegings op te teken deur die karakters van die Engelse alfabet te gebruik nie. Die formules vir die bewegings van die vlakke en rye van die kubus van hierdie stadium is soos volg:

• (RF'R'F)² U (RF'R'F)^{2 – opsie "a";}
• (RF'R'F)² U' (RF'R'F)^{2– opsie "b";}
• (RF'R'F)² U² (RF'R'F)^{2– opsie "in".}

B - rotasie van die boonste vlak met 90 grade, B' - rotasie van dieselfde gesig antikloksgewys, en B2 - dubbelrotasie.

Die kompleksiteit van die verhoog is in die korrekte beoordeling van die ligging van die elemente en die keuse van die vereiste rotasie-opsie. Dit kan vir beginners moeilik wees om die patroon dadelik korrek te identifiseer en met die korrekte formule te pas.

Rubik's Cube en kinders

Moeilike legkaart is interessant nie net vir volwassenes nie, maar ook vir kinders. Tieners het die wêreldrekordhouers geword vir die oplossing van die Rubik's Cube. In 2015 het Colin Burns, wat toe net 15 jaar oud was, die speelding in 5,2 sekondes aanmekaargesit.

'n Eenvoudige dog prettige speelding wat die jonger generasie al meer as 5 dekades lank intrigeer. Kinders se stokperdjie ontwikkel dikwels in 'n beroep. Daar is wiskundige metodes om die oplossing vir Rubik se kubusprobleme te evalueer. Hierdie tak van wiskunde word gebruik virdie opstel en skryf van oplossingsalgoritmes vir outomatiese rekenaars. Robotte wat regtig maniere soek om die kubus op te los, en nie 'n voorafgedrewe algoritme van bewegings volg nie, los die legkaart in 3 sekondes op, byvoorbeeld CubeStormer 3.