Rubik's cube 3x3 algorithm para sa mga nagsisimula. Mga pattern sa Rubik's Cube 3x3

2024 May -akda: Sierra Becker | [email protected]. Huling binago: 2024-02-26 06:55

Noong 1975, pinatente ng iskultor na si Erne Rubik ang kanyang imbensyon na tinatawag na "Magic Cube". Sa loob ng higit sa 40 taon, ang lahat ng mga karapatan sa palaisipan ay pagmamay-ari ng kumpanya ng isang malapit na kaibigan ng imbentor - Tom Kroener - tinatawag na Seven Towns Ltd. Kinokontrol ng English firm ang produksyon at pagbebenta ng cube sa buong mundo. Sa Hungary, Germany, Portugal at China, napanatili ng puzzle ang orihinal nitong pangalan, sa ibang bansa ang laruan ay tinatawag na Rubik's Cube.

Mga variation ng puzzle

Ang classic na Rubik's Cube ay 3 by 3 squares. Sa paglipas ng panahon, nakabuo sila ng isang malaking bilang ng mga hugis at sukat para sa mga laruan. Walang sinuman ang maaaring sorpresahin ang sinuman na may isang palaisipan sa anyo ng isang pyramid o isang 17x17 cube. Gayunpaman, hindi kailanman umaasa ang sangkatauhan.

Malinaw, walang assembly scheme para sa mga nagsisimula sa cube na ito. Ang proseso ng pag-assemble at paglutas ng puzzle ay maaaring tumagal ng mga taon. Kamakailan lamang, ang interes sa kubo ay lumalaki hindi lamang sa Asya at Europa, kundi pati na rinkung saan ang laruan ay hindi masyadong sikat, halimbawa, sa USA. Kinunan ng isa sa mga tagahanga ng Rubik's Cube ang pagpupulong ng 17 by 17 puzzle. Ang kabuuang haba ng video ay 7.5 oras, ang shooting ay ginawa sa loob ng isang linggo.

Ang lumalagong demand ay lumilikha ng supply. Minsan ang mga modelong ibinebenta ay hindi kapani-paniwala at hindi palaging malinaw kung ano ang magiging hitsura ng mga ito kapag binuo. Bawat bansa ay may paboritong iba't ibang laruan.

Ano ang speedcubing?

Ang mga tagahanga ng laro ay nag-aayos ng mga tunay na kumpetisyon sa bilis ng paglutas ng cube. Sa pagbebenta mayroong mga espesyal na "high-speed" na palaisipan. Napakataas ng kalidad ng mekanismo ng pag-ikot ng naturang mga Rubik's cube, at ang pag-ikot ng mga mukha at mga hilera ay maaaring gawin sa paggalaw ng isang daliri.

Ang World Cube Association (WCA) ay isang non-profit na organisasyon na sumusuporta sa speedcubing movement. Ang WCA ay regular na nag-oorganisa ng mga kumpetisyon sa buong mundo. Halos lahat ng mga bansa ay may mga kinatawan ng organisasyon. Kahit sino ay maaaring maging kalahok sa isang speedcubing event, kailangan mo lang magrehistro sa site at matugunan ang pamantayan ng pagpupulong. Ang pinakasikat na disiplina sa naturang mga kumpetisyon ay ang speed assembly ng Rubik's Cube 3x3. Ang pamantayan para sa pakikilahok ay 3 minuto, ngunit kahit na hindi malutas ng isang tao ang problema sa inilaan na oras, siya ay papayagan pa rin sa kaganapan. Maaari kang mag-sign up para sa anumang disiplina, ngunit kailangan mong magkaroon ng sarili mong palaisipan.

Ang rekord para sa paglutas ng 3x3 Rubik's Cube ay kabilang sa Sub1, isang robot na ginawa ng engineer na si Albert Beer. Ang makina ay kayang lutasin ang palaisipan para sa pagbabahagisegundo, habang tumatagal ng 4.7 segundo para sa isang tao (isang tagumpay ni Mats Valk noong 2016). Gaya ng nakikita mo, ang mga kalahok sa speedcubing movement ay may titingnan.

Anong mga algorithm ang umiiral para sa paglutas ng 3x3 Rubik's Cube?

Maraming paraan para malutas ang sikat na puzzle. Ang mga variant ng Rubik's cube assembly scheme 3x3 ay binuo para sa parehong mga nagsisimula at advanced na mga tao na may mga kumplikadong scheme: 4x4, 6x6 at kahit na 17x17.

Ang 3x3 puzzle na variant ay itinuturing na paboritong classic ng karamihan sa mga tagahanga. Samakatuwid, marami pang mga tagubilin kung paano mag-solve ng Rubik's Cube 3x3 kaysa sa iba pa.

Ano dapat ang hitsura ng puzzle?

Posibleng mag-assemble ng laruan ayon sa scheme lamang mula sa isang pre-prepared na posisyon. Kung ang mga pattern sa mga mukha ng kubo ay matatagpuan nang hindi tama, kung gayon hindi posible na malutas ito gamit ang 3x3 Rubik's cube assembly algorithm para sa mga nagsisimula. Mayroong isang hanay ng mga ganoong posisyon para sa iba't ibang solusyon.

Ang figure ay nagpapakita ng isang "white cross" o simpleng "cross" - ang panimulang punto ng pinakamadaling paraan upang malutas ang isang 3x3 Rubik's Cube. Inirerekomenda na i-disassemble at itupi nang tama ang laruan.

Mga pagtatalaga ng scheme at mga paraan upang paikutin ang cube

Bago mo simulan ang pag-disassemble ng mga formula ng Rubik's Cube 3x3, dapat mong matutunan ang notation na ginagamit sa speedcubing. Ang lahat ng mga galaw ng puzzle ay ipinahiwatig ng malalaking titik. Ang kawalan ng apostrophe sa itaas ng simbolo ay nangangahulugan na ang pag-ikot ay clockwise kung ang simboloay, pagkatapos ay paikutin sa kabilang direksyon.

Ang mga unang titik ng mga salitang English (o Russian) na nagsasaad ng mga paggalaw ay karaniwang tinatanggap:

• harap - F o Ф - pag-ikot ng front side;
• likod - B o T - pag-ikot sa likuran;
• kaliwa - L o L - pag-ikot ng kaliwang row;
• kanan - R o R - pag-ikot sa kanang hilera;
• pataas - U o B - pag-ikot ng row sa itaas;
• pababa -D o H - pag-ikot ng row sa ibaba.

Gayundin, maaaring gamitin ang mga pointer upang baguhin ang posisyon ng cube sa espasyo - mga paggalaw ng interception. Dito, masyadong, ang lahat ay simple, mula sa kurso ng paaralan ng geometry, alam ng lahat ang coordinate axes X, Y at Z. Ang paggalaw ng X ay nangangahulugan na ang kubo ay dapat na paikutin ng mukha F hanggang sa lugar ng mukha U, kapag paglilipat ng Y - F, dapat itong maganap sa L, at kapag umiikot ang Z - lumilipat ang F sa R.

Ang sumusunod na pangkat ng mga simbolo ay bihirang ginagamit, ginagamit ito kapag gumuhit ng mga pattern ng mga pattern:

• M - pagliko sa gitnang hilera, sa pagitan ng kanan (R/R) at kaliwa (L/L);
• S - pagliko ng gitnang hilera, sa pagitan ng harap (F/F) at likod (B/T);
• E - paikutin ang gitnang row, sa pagitan ng itaas (U/B) at ibaba (D/H).

Bakit mangolekta ng mga pattern sa mga mukha ng cube?

Sa mga speedcubing meeting, nakikipagkumpitensya sila hindi lamang sa paglutas ng mga puzzle, kundi pati na rin sa kakayahang gumawa ng iba't ibang pattern sa isang 3x3 Rubik's Cube. Ginagawa nila ito upang mabilis at madaling makolekta ang cube sa gustong posisyon.

May napakaraming scheme para sa pag-assemble ng iba't ibang pattern: "dots", "chess", "dots with chess","zigzag", "mason", "cube in a cube in a cube" at marami pang iba. Para lamang sa klasikong puzzle mayroong higit sa 46 sa kanila. Itinuturing ng mga master ng Speedcubing na nakakahiya na i-disassemble ang laruan. Gayundin, ang paggawa ng mga pattern sa isang 3x3 Rubik's Cube ay isang mahusay na paraan para sanayin at pagbutihin ang iyong mga kasanayan.

Ang larawan ay nagpapakita ng mga pagkakaiba-iba ng iba't ibang mga pattern ng puzzle. Nasa ibaba ang ilan pang mga formula para sa pag-assemble ng mga pinakakawili-wiling pattern mula sa posisyon ng krus:

• chess - M²E²S^2;
• zigzag - (PLFT)3;
• four z - (PLFT)³B²N^2;
• Plummer's cross - TF²N'P²FNT'FN'VF'N'L² FN^2B';
• cube sa isang cube sa isang cube - V'L²F²N'L'NV^2PV'P'V2^P2^PF'L'VP'.

The 3x3 Rubik's Cube Algorithm for Beginners

Bagama't maraming paraan upang malutas ang puzzle, ang simple at malinaw na mga scheme para sa mga nagsisimula ay hindi napakadaling mahanap. Sa bawat nakumpletong hakbang sa pagpupulong, nagiging mas mahirap ang 3x3 cube formula ng Rubik. Ito ay kinakailangan hindi lamang upang baguhin ang pattern ng tama, ngunit din upang i-save kung ano ang nagawa na bago. Nasa ibaba ang isa sa mga opsyon kung paano madaling mag-solve ng 3x3 Rubik's Cube.

Sa karaniwan, ang buong proseso ay maaaring hatiin sa mga sumusunod na yugto:

1. Assembly of the cross sa tuktok ng cube.
2. Tamang komposisyon ng buong itaas na mukha.
3. Gumagawa sa gitnang mga layer.
4. Tamang pagpupulong ng mga tadyang sa huling row.
5. Cross assemblygilid sa ibaba.
6. Tamang oryentasyon ng mga sulok ng huling mukha ng cube.

Paglutas ng Palaisipan - Paghahanda na Gawain

Ang unang hakbang ang pinakamadali. Maaaring subukan ng mga nagsisimula ang kanilang mga kamay at magsanay sa paggawa ng mga pattern ng cube ayon sa mga tagubiling ibinigay, ngunit ang prosesong ito ay magtatagal.

Kailangan mong piliin ang tuktok na mukha at ang kulay na unang kokolektahin. Ang 3x3 Rubik's cube assembly algorithm para sa mga nagsisimula ay binuo mula sa "cross" na posisyon. Hindi mahirap gawin ito, kailangan mong piliin ang gitnang kulay, hanapin ang 4 na mga elemento ng gilid ng parehong lilim at itaas ang mga ito sa napiling mukha. Ang may kulay na arrow sa larawan ay nagpapahiwatig ng nais na bahagi. Ang mga pagpipilian para sa lokasyon ng nais na elemento ay maaaring magkakaiba, depende dito, 2 pagkakasunud-sunod ng mga aksyon A at B ay inilarawan. Ang kahirapan ay namamalagi sa pagpapatuloy ng krus sa mga gilid ng kubo. Maaari mong tingnang mabuti ang huling anyo ng entablado sa larawang naka-post sa itaas.

Solusyon sa puzzle - gumana sa gitnang row

Sa yugtong ito ng 3x3 Rubik's cube para sa mga nagsisimula, kailangan mong hanapin at tipunin ang mga elemento ng sulok ng itaas na mukha. Ang resulta ay dapat ang kumpletong solusyon sa cross face at sa itaas na hilera ng puzzle.

Ang larawan ay nagpapakita ng tatlong posibleng facet pattern. Ang pagpili ng isa sa mga pamamaraan A, B o C, kailangan mong kolektahin ang lahat ng 4 na sulok ng kubo. pag-alalamga algorithm ng pag-ikot at pagsasanay sa mga ito, ang mga kasanayan at kasanayan sa pagpupulong ng puzzle ay nakuha. Walang kabuluhan na isaalang-alang ang mga formula at isipin ang proseso, mas madaling kumuha ng isang cube at subukan ang lahat ng mga pamamaraan sa pagsasanay.

Mukhang simple ang ikatlong hakbang, ngunit ito ay isang hitsura lamang. Upang malutas ito, dalawang sitwasyon ng mga pattern ang inilarawan at, nang naaayon, dalawang mga formula ng pag-ikot ay pinagsama-sama. Kapag inilalapat ang mga ito, ito ay nagkakahalaga ng pag-alala upang mapanatili ang dati nang nakamit na mga resulta. Palaging iniingatan ng mga master ang huling 3-4 na pag-ikot, upang kung sakaling mabigo, ibalik ang cube sa orihinal nitong estado.

Upang malutas ang puzzle, kailangan mong i-rotate ito kasama ang coordinate axis sa paghahanap ng mga kinakailangang elemento at makipagtulungan sa kanila. Ang ganitong mga paggalaw ay bihirang ipinapakita sa mga formula, sa mga espesyal na kaso lamang. Inirerekomenda na simulan ang pag-assemble ng mga gilid na mukha mula sa mga elemento ng mas mababang mga hilera, pagkatapos ng gayong mga pag-ikot ay bababa ang lahat ng kinakailangang cube mula sa gitnang hilera patungo sa ibabang hilera.

Paglutas ng puzzle - bumubuo sa pangalawang krus

Sa ikaapat na yugto, ang laruan ay nakabaligtad. Ang paglutas sa huling mukha ay ang pinakamahirap na bahagi ng 3x3 Rubik's cube algorithm para sa mga nagsisimula. Ang mga formula ng pag-ikot ay mahaba at kumplikado, at ang kanilang pagpapatupad ay mangangailangan ng espesyal na pangangalaga. Ang layunin ng aksyon ay ilagay ang mga elemento ng tadyang sa kanilang mga lugar para sa karagdagang pagguhit ng krus. Maaaring hindi tama ang oryentasyon ng mga bahagi ng tadyang. Formula ng paggalaw ng kuboisa lang at dapat itong ilapat hanggang sa maabot ang layunin ng entablado.

Ang mga pag-ikot ng ikalimang yugto ay naglalayong ibaling ang mga elemento sa kanang bahagi. Ang kakaiba nito ay nakasalalay sa katotohanan na ang parehong formula ng pag-ikot ay ginagamit para sa lahat ng tatlong mga pattern sa figure, ang pagkakaiba lamang ay nasa oryentasyon ng cube mismo.

Ang mga formula para sa mga paggalaw ng ika-5 yugto ay ang mga sumusunod:

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

Ang

С_{Н ay ang pag-ikot ng gitnang row clockwise, at ang exponent sa itaas ng bracket ay ang bilang ng mga pag-uulit ng mga aksyon sa mga bracket.}

Puzzle Solving - Last Spins

Sa ikaanim na yugto, gayundin sa ikaapat, ang mga kinakailangang cube ay inilalagay sa kanilang mga lugar, anuman ang kanilang oryentasyon. Ang puzzle ay dapat na paikutin upang ang elemento na nasa tamang lugar ay matatagpuan sa kaliwang sulok sa tuktok ng kubo. Ang mga opsyon na iminungkahi upang malutas ang formula ay sumasalamin sa isa't isa. Kinakailangang ulitin ang mga pag-ikot hanggang sa makamit ang ninanais na resulta.

Ang ikapitong yugto ay ang pinaka solemne at pinakamahirap. Kapag umiikot ang kubo, ang mga paglabag sa mga naka-assemble na hilera ay hindi maiiwasan. Kailanganganap na tumutok sa mga paggalaw, kung hindi, ang resulta ng pagpupulong ay maaaring masira nang hindi na mababawi. Tulad ng sa ikalimang yugto, mayroon lamang isang pagkakasunod-sunod ng mga paggalaw, ngunit ito ay paulit-ulit ng 4 na beses. Una, isinasagawa ang mga pag-ikot upang i-orient ang elemento, pagkatapos ay isinasagawa ang mga pabalik-balik na pag-ikot para ibalik ang mga sirang row.

Hindi dapat kalimutan ng isa ang tungkol sa pagre-record ng mga paggalaw gamit ang mga character ng alpabetong Ingles. Ang mga formula para sa mga paggalaw ng mga mukha at mga hilera ng kubo ng yugtong ito ay ang mga sumusunod:

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

B - pag-ikot ng itaas na mukha nang 90 degrees, B' - pag-ikot ng parehong mukha nang pakaliwa, at B2 - dobleng pag-ikot.

Ang pagiging kumplikado ng yugto ay nasa tamang pagtatasa ng lokasyon ng mga elemento at ang pagpili ng kinakailangang opsyon sa pag-ikot. Maaaring mahirap para sa mga nagsisimula na agad na matukoy nang tama ang pattern at itugma ito sa tamang formula.

Rubik's Cube at mga bata

Ang Tricky puzzle ay kawili-wili hindi lamang para sa mga matatanda, kundi pati na rin sa mga bata. Ang mga teenager ay naging world record holders para sa paglutas ng Rubik's Cube. Noong 2015, na-assemble ni Colin Burns, na 15 taong gulang pa lamang noon, ang laruan sa loob ng 5.2 segundo.

Isang simple ngunit nakakatuwang laruan na patuloy na nakakaintriga sa nakababatang henerasyon sa loob ng mahigit 5 dekada. Ang libangan ng mga bata ay madalas na nagiging isang propesyon. May mga mathematical na pamamaraan para sa pagsusuri ng solusyon sa mga problema sa Rubik's cube. Ang sangay na ito ng matematika ay ginagamit para sapagguhit at pagsulat ng mga algorithm ng solusyon para sa mga awtomatikong computer. Ang mga robot na talagang naghahanap ng mga paraan upang malutas ang cube, at hindi sumusunod sa isang paunang hinihimok na algorithm ng mga paggalaw, lutasin ang puzzle sa loob ng 3 segundo, halimbawa, CubeStormer 3.