Rubiko kubo 3x3 algoritmas pradedantiesiems. Rubiko kubo raštai 3x3

2024 Autorius: Sierra Becker | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-02-26 05:55

1975 m. skulptorius Erne'as Rubikas užpatentavo savo išradimą, pavadintą „stebuklinguoju kubu“. Daugiau nei 40 metų visos teisės į dėlionę priklauso artimo išradėjo draugo Tomo Kronerio įmonei Seven Towns Ltd. Anglų firma kontroliuoja kubo gamybą ir pardavimą visame pasaulyje. Vengrijoje, Vokietijoje, Portugalijoje ir Kinijoje dėlionė išlaikė savo pirminį pavadinimą, kitose šalyse žaislas vadinamas Rubiko kubu.

Dėlūkių variantai

Klasikinis Rubiko kubas yra 3 x 3 kvadratai. Laikui bėgant jie sugalvojo daugybę žaislų formų ir dydžių. Niekas nieko negali nustebinti piramidės ar 17x17 kubo formos galvosūkiu. Tačiau žmonija niekada neužmiega ant laurų.

Akivaizdu, kad šio kubo pradedantiesiems nėra surinkimo schemos. Dėlionės surinkimo ir sprendimo procesas gali užtrukti metus. Pastaruoju metu susidomėjimas kubu auga ne tik Azijoje, Europoje, bet irkur žaislas nebuvo labai populiarus, pavyzdžiui, JAV. Vienas iš Rubiko kubo gerbėjų nufilmavo dėlionės 17 x 17 surinkimą. Bendra vaizdo įrašo trukmė – 7,5 valandos, filmavimas buvo atliktas per savaitę.

Augstanti paklausa sukuria pasiūlą. Kartais parduodami modeliai būna neįtikėtini ir ne visada aišku, kaip jie atrodys surinkti. Kiekviena šalis turi savo mėgstamų žaislų įvairovę.

Kas yra „Speedcubing“?

Žaidimo gerbėjai surengia tikras varžybas kubo sprendimo greičiu. Parduodant yra specialių „greitai“galvosūkių. Tokių Rubiko kubelių sukimosi mechanizmas yra labai kokybiškas, o veidų ir eilių posūkius galima atlikti vieno piršto judesiu.

Pasaulio kubo asociacija (World Cube Association, WCA) yra ne pelno siekianti organizacija, remianti greitkelių judėjimą. WCA reguliariai organizuoja varžybas visame pasaulyje. Beveik visos šalys turi organizacijos atstovus. „Speedcubing“renginio dalyviu gali tapti bet kas, tereikia užsiregistruoti svetainėje ir atitikti surinkimo standartą. Populiariausia disciplina tokiose varžybose yra Rubiko kubo 3x3 surinkimas. Dalyvavimo norma yra 3 minutės, tačiau net jei žmogus negali išspręsti problemos per skirtą laiką, jis vis tiek bus įleistas į renginį. Galite užsiregistruoti bet kuriai disciplinai, bet turite ateiti su savo galvosūkiu.

3x3 Rubiko kubo sprendimo rekordas priklauso Sub1 – robotui, kurį sukūrė inžinierius Albertas Beer. Mašina gali išspręsti galvosūkį dėl akcijųsekundžių, o žmogui tai užtrunka 4,7 sekundės (2016 m. Matso Valko pasiekimas). Kaip matote, greitkelių judėjimo dalyviai turi į ką pažiūrėti.

Kokie algoritmai egzistuoja 3x3 Rubiko kubui išspręsti?

Yra daug būdų, kaip išspręsti garsųjį galvosūkį. Rubiko kubo surinkimo schemų 3x3 variantai buvo sukurti tiek pradedantiesiems, tiek pažengusiems su sudėtingomis schemomis: 4x4, 6x6 ir net 17x17.

3x3 galvosūkio variantą dauguma gerbėjų laiko mėgstamiausia klasika. Todėl yra daug daugiau instrukcijų, kaip išspręsti Rubiko kubą 3x3.

Kaip turėtų atrodyti dėlionė?

Surinkti žaislą pagal schemą galima tik iš iš anksto paruoštos padėties. Jei raštai ant kubo paviršių išdėstyti neteisingai, tai nebus įmanoma išspręsti naudojant 3x3 Rubiko kubo surinkimo algoritmą pradedantiesiems. Yra tokių pozicijų, skirtų skirtingiems sprendimams, rinkinys.

Paveikslėlyje pavaizduotas „b altas kryžius“arba tiesiog „kryžius“– lengviausio 3x3 Rubiko kubo sprendimo būdo pradžios taškas. Rekomenduojama žaislą teisingai išardyti ir sulankstyti.

Schemų pavadinimai ir kubo pasukimo būdai

Prieš pradėdami išardyti Rubiko kubo 3x3 formules, turėtumėte išmokti žymėjimą, naudojamą greitkelyje. Visi galvosūkio judesiai žymimi didžiosiomis raidėmis. Apostrofo nebuvimas virš simbolio reiškia, kad sukasi pagal laikrodžio rodyklę, jei simbolisyra, tada pasukite priešinga kryptimi.

Pirmosios anglų (arba rusų) žodžių, žyminčių judesius, raidės yra visuotinai priimtos:

• priekis - F arba Ф - priekinės pusės pasukimas;
• atgal – B arba T – nugaros pasukimas;
• kairė – L arba L – kairiosios eilutės pasukimas;
• dešinė – R arba R – dešinės eilutės pasukimas;
• aukštyn – U arba B – viršutinės eilutės pasukimas;
• žemyn -D arba H - apatinės eilutės pasukimas.

Taip pat rodyklėmis galima keisti kubo padėtį erdvėje – perėmimo judesius. Čia taip pat viskas paprasta, nuo mokyklos geometrijos kurso visi žino koordinačių ašis X, Y ir Z. X judėjimas reiškia, kad kubas turi būti pasuktas veidu F į veido U vietą, kai perjungiant Y - F, tai turėtų vykti L, o sukant Z - F pereina į R.

Ši simbolių grupė naudojama retai, ji naudojama piešiant raštų raštus:

• M - vidurinės eilės posūkis tarp dešinės (R/R) ir kairės (L/L);
• S – vidurinės eilės posūkis tarp priekio (F/F) ir galo (B/T);
• E – pasukite vidurinę eilutę tarp viršaus (U/B) ir apačios (D/H).

Kam rinkti raštus ant kubo paviršių?

Speedcubing susitikimuose jie varžosi ne tik spręsdami galvosūkius, bet ir dėl gebėjimo daryti įvairius raštus ant 3x3 Rubiko kubo. Jie tai daro norėdami greitai ir lengvai surinkti kubą į norimą padėtį.

Yra daugybė įvairių modelių surinkimo schemų: „taškai“, „šachmatai“, „taškai su šachmatais“,„zigzagas“, „mūrininkas“, „kubas kube kube“ir daugelis kitų. Tik klasikinei dėlionei jų yra daugiau nei 46. Speedcubing meistrai mano, kad žaislą išardyti yra gėdinga. Be to, raštų kūrimas ant 3x3 Rubiko kubo yra puikus būdas praktikuotis ir tobulinti savo įgūdžius.

Nuotraukoje pavaizduoti skirtingų galvosūkių modelių variantai. Žemiau pateikiamos dar kelios įdomiausių raštų surinkimo iš kryžiaus padėties formulės:

• šachmatai - M²E²S^2;
• zigzagas – (PLFT)3;
• keturi z – (PLFT)³B²N^2;
• Plummerio kryžius – TF²N'P²FNT'FN'VF'N'L² FN^2B';
• kubas kube kube - V'L²F²N'L'NV^2PV'P'V2^P2^PF'L'VP'.

3x3 Rubiko kubo algoritmas pradedantiesiems

Nors yra daug būdų išspręsti galvosūkį, paprastas ir aiškias schemas pradedantiesiems nėra taip lengva rasti. Su kiekvienu užbaigtu surinkimo žingsniu Rubiko 3x3 kubo formulės tampa vis sunkesnės. Būtina ne tik teisingai pakeisti raštą, bet ir išsaugoti tai, kas buvo padaryta anksčiau. Toliau pateikiamas vienas iš variantų, kaip lengvai išspręsti 3x3 Rubiko kubą.

Įprastai visą procesą galima suskirstyti į šiuos etapus:

1. Kryžiaus surinkimas kubo viršuje.
2. Teisinga viso viršutinės veido dalies kompozicija.
3. Darbas su viduriniais sluoksniais.
4. Teisingas paskutinės eilės briaunų surinkimas.
5. Kryžminis surinkimasapatinis kraštas.
6. Teisinga paskutinio kubo paviršiaus kampų orientacija.

Galulių sprendimas – parengiamieji darbai

Pirmasis žingsnis yra lengviausias. Pradedantieji gali išbandyti savo jėgas ir pasipraktikuoti kurdami kubo raštus pagal pateiktas instrukcijas, tačiau šis procesas užtruks ilgai.

Turite pasirinkti viršutinį paviršių ir spalvą, kuri bus renkama pirmiausia. 3x3 Rubiko kubo surinkimo algoritmas pradedantiesiems buvo sukurtas iš „kryžiaus“padėties. Ją pagaminti nesunku, reikia pasirinkti centrinę spalvą, surasti 4 to paties atspalvio kraštinius elementus ir pakelti juos prie pasirinkto veido. Spalvota rodyklė paveikslėlyje rodo norimą dalį. Norimo elemento vietos parinktys gali būti skirtingos, priklausomai nuo to, aprašomos 2 veiksmų sekos A ir B. Sunkumas slypi tęsiant kryžių išilgai kubo šonų. Galite atidžiau pažvelgti į galutinę scenos formą aukščiau paskelbtame paveikslėlyje.

Dėl galvosūkio sprendimas – dirbkite ties vidurine eilute

Šiame 3x3 Rubiko kubo pradedantiesiems etape turite rasti ir surinkti viršutinio paviršiaus kampinius elementus. Galutinis rezultatas turėtų būti visas skersinio ir viršutinės galvosūkio eilutės sprendimas.

Nuotraukoje rodomi trys galimi briaunų raštai. Pasirinkę vieną iš A, B arba C metodų, turite surinkti visus 4 kubo kampus. prisimindamassukimosi algoritmai ir juos praktikuojant įgyjami galvosūkių surinkimo įgūdžiai ir įvaldymas. Beprasmiška svarstyti formules ir įsivaizduoti procesą, daug lengviau paimti kubą ir išbandyti visus metodus praktiškai.

Trečias žingsnis atrodo paprastas, bet tai tik išvaizda. Norėdami tai išspręsti, aprašomos dvi modelių situacijos ir atitinkamai sudaromos dvi sukimosi formulės. Taikant juos verta nepamiršti išsaugoti anksčiau pasiektų rezultatų. Meistrai nuolat saugo atmintyje paskutinius 3-4 apsisukimus, kad gedimo atveju grąžintų kubą į pradinę būseną.

Norėdami išspręsti galvosūkį, turite pasukti jį išilgai koordinačių ašies ieškant reikalingų elementų ir dirbti su jais. Tokie judesiai retai atvaizduojami formulėse, tik ypatingais atvejais. Krašto paviršius rekomenduojama pradėti montuoti nuo apatinių eilių elementų, po tokių pasukimų visi reikalingi kubai iš vidurinės eilės nusileis į apatinę eilę.

Dėl galvosūkio sprendimas – antrojo kryžiaus sudarymas

Ketvirtajame etape žaislas apverčiamas aukštyn kojomis. Paskutinio veido sprendimas yra sunkiausia 3x3 Rubiko kubo algoritmo pradedantiesiems dalis. Sukimosi formulės yra ilgos ir sudėtingos, o jų vykdymas pareikalaus ypatingo kruopštumo. Veiksmo tikslas – išdėstyti briaunos elementus į savo vietas, kad būtų galima toliau piešti kryžių. Šonkaulių dalių orientacija gali būti neteisinga. Kubo judėjimo formulėyra tik vienas ir jis turėtų būti taikomas tol, kol bus pasiektas etapo tikslas.

Penktojo etapo sukimai yra skirti pasukti elementus į dešinę pusę. Jo ypatumas slypi tame, kad ta pati sukimosi formulė naudojama visiems trims paveikslėliams, skiriasi tik paties kubo orientacija.

5-ojo etapo judesių formulės yra tokios:

• (PS_N)⁴ V (PS_N) ^{4 B' – parinktis „A“;}
• (PS_N)⁴ B' (PS_N) ^{4 C – parinktis „B“;}
• (PS_N)⁴ B² (PS_N)⁴ B^{2 – B parinktis.}

С_{Н yra vidurinės eilutės pasukimas pagal laikrodžio rodyklę, o eksponentas virš skliausto yra veiksmų skliausteliuose pasikartojimų skaičius.}

Galulių sprendimas – paskutiniai sukimai

Šeštame, taip pat ketvirtame etape reikiami kubeliai dedami į savo vietas, neatsižvelgiant į jų orientaciją. Dėlionė turi būti pasukta taip, kad elementas, kuris jau yra tinkamoje vietoje, būtų tolimiausiame kairiajame kampe, kubo viršuje. Formulės sprendimo variantai vienas kitą atspindi. Būtina kartoti sukimus, kol bus pasiektas norimas rezultatas.

Septintas etapas yra pats iškilmingiausias ir sunkiausias. Sukant kubą, neišvengiami pažeidimai jau surinktose eilėse. Reiktųvisiškai sutelkite dėmesį į judesius, kitaip surinkimo rezultatas gali būti negrįžtamai sugadintas. Kaip ir penktajame etape, yra tik viena judesių seka, tačiau ji kartojama 4 kartus. Pirmiausia atliekami pasukimai, kad būtų orientuotas elementas, o po to sukimas atgal, kad būtų atkurtos suskaidytos eilutės.

Nereikėtų pamiršti apie judesių įrašymą naudojant anglų abėcėlės simbolius. Šio etapo kubo veidų ir eilučių judesių formulės yra šios:

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

B – viršutinio paviršiaus pasukimas 90 laipsnių, B' – to paties paviršiaus pasukimas prieš laikrodžio rodyklę ir B2 – dvigubas pasukimas.

Scenos sudėtingumas yra teisingai įvertinus elementų vietą ir pasirinkus reikiamą sukimosi variantą. Pradedantiesiems gali būti sunku iš karto teisingai nustatyti šabloną ir suderinti jį su teisinga formule.

Rubiko kubas ir vaikai

Sudėtingas galvosūkis įdomus ne tik suaugusiems, bet ir vaikams. Paaugliai tapo Rubiko kubo sprendimo pasaulio rekordininkais. 2015 m. Colinas Burnsas, kuriam tuo metu buvo tik 15 metų, žaislą surinko per 5,2 sekundės.

Paprastas, bet įdomus žaislas, kuris daugiau nei 5 dešimtmečius domino jaunąją kartą. Vaikų pomėgis dažnai perauga į profesiją. Yra matematiniai Rubiko kubo uždavinių sprendimo vertinimo metodai. Ši matematikos šaka naudojamaautomatizuotų kompiuterių sprendimų algoritmų sudarymas ir rašymas. Robotai, kurie tikrai ieško būdų išspręsti kubą ir nesilaiko iš anksto sukurto judesių algoritmo, išsprendžia galvosūkį per 3 sekundes, pavyzdžiui, CubeStormer 3.