Rubiks kube 3x3-algoritme for nybegynnere. Mønstre på Rubik's Cube 3x3

2024 Forfatter: Sierra Becker | [email protected]. Sist endret: 2024-02-26 06:09

I 1975 patenterte billedhugger Erne Rubik sin oppfinnelse k alt "Magic Cube". I mer enn 40 år har alle rettigheter til puslespillet tilhørt selskapet til en nær venn av oppfinneren - Tom Kroener - k alt Seven Towns Ltd. Det engelske firmaet kontrollerer produksjonen og salget av kuben rundt om i verden. I Ungarn, Tyskland, Portugal og Kina har puslespillet beholdt sitt opprinnelige navn, i andre land kalles leken Rubiks kube.

Puslevarianter

Den klassiske Rubiks kube er 3 x 3 ruter. Over tid kom de opp med et stort antall former og størrelser for leker. Ingen kan overraske noen med et puslespill i form av en pyramide eller en 17x17 kube. Menneskeheten hviler imidlertid aldri på laurbærene.

Det er åpenbart ingen monteringsplan for nybegynnere av denne kuben. Prosessen med å sette sammen og løse gåten kan ta år. I det siste har interessen for kuben økt, ikke bare i Asia og Europa, men ogsåhvor leken ikke var særlig populær, for eksempel i USA. En av fansen av Rubik's Cube filmet sammenstillingen av puslespillet 17 x 17. Den totale lengden på videoen er 7,5 timer, skytingen ble utført i løpet av uken.

Økende etterspørsel skaper tilbud. Noen ganger er modellene for salg utrolige, og det er ikke alltid klart hvordan de vil se ut når de er satt sammen. Hvert land har sin favorittvariant av leketøy.

Hva er speedcubing?

Fans av spillet arrangerer ekte konkurranser i hastigheten på å løse kuben. På salg er det spesielle "høyhastighets"-oppgaver. Rotasjonsmekanismen til slike Rubiks terninger er av meget høy kvalitet, og svingene til ansikter og rader kan gjøres med en fingerbevegelse.

World Cube Association (WCA) er en ideell organisasjon som støtter speedcubing-bevegelsen. WCA arrangerer jevnlig konkurranser rundt om i verden. Nesten alle land har representanter for organisasjonen. Alle kan bli deltakere i et speedcubing-arrangement, du trenger bare å registrere deg på siden og oppfylle monteringsstandarden. Den mest populære disiplinen i slike konkurranser er hastighetsmonteringen av Rubik's Cube 3x3. Standarden for deltakelse er 3 minutter, men selv om en person ikke kan løse problemet innen tildelt tid, vil han fortsatt få lov til arrangementet. Du kan melde deg på hvilken som helst disiplin, men du må komme med ditt eget puslespill.

Rekorden for å løse en 3x3 Rubik's Cube tilhører Sub1, en robot laget av ingeniøren Albert Beer. Maskinen er i stand til å løse puslespillet for aksjersekunder, mens det tar 4,7 sekunder for et menneske (en prestasjon av Mats Valk i 2016). Som du ser har deltakerne i speedcubing-bevegelsen noen å se opp til.

Hvilke algoritmer finnes for å løse en 3x3 Rubik's Cube?

Det er mange måter å løse det berømte puslespillet på. Varianter av Rubiks kubemonteringsopplegg 3x3 er utviklet for både nybegynnere og avanserte personer med kompliserte opplegg: 4x4, 6x6 og til og med 17x17.

3x3-puslespillvarianten regnes som en favorittklassiker av de fleste fans. Derfor er det mye flere instruksjoner om hvordan du løser en Rubik's Cube 3x3 enn noen annen.

Hvordan skal puslespillet se ut?

Det er kun mulig å sette sammen et leketøy i henhold til skjemaet fra en forhåndsforberedt posisjon. Hvis mønstrene på kubens overflater er plassert feil, vil det ikke være mulig å løse det ved å bruke 3x3 Rubiks kubemonteringsalgoritme for nybegynnere. Det finnes et sett med slike posisjoner for forskjellige løsninger.

Figuren viser et "hvitt kors" eller ganske enkelt "kryss" - utgangspunktet for den enkleste måten å løse en 3x3 Rubiks kube på. Det anbefales å demontere og brette leken riktig.

Skjemabetegnelser og måter å rotere kuben

Før du begynner å demontere formlene til Rubik's Cube 3x3, bør du lære deg notasjonen som brukes i speedcubing. Alle puslespillbevegelser er indikert med store bokstaver. Fraværet av en apostrof over symbolet betyr at rotasjonen er med klokken hvis symboleter, roter deretter i motsatt retning.

De første bokstavene i engelske (eller russiske) ord som angir bevegelser er generelt akseptert:

• front - F eller Ф - rotasjon av forsiden;
• back - B eller T - baksiderotasjon;
• venstre - V eller L - rotasjon av venstre rad;
• høyre - R eller R - høyre radrotasjon;
• opp - U eller B - rotasjon av den øverste raden;
• ned -D eller H - rotasjon av nederste rad.

Pekere kan også brukes til å endre plasseringen av kuben i rommet - avskjæringsbevegelser. Også her er alt enkelt, fra skolekurset i geometri kjenner alle koordinataksene X, Y og Z. Bevegelsen til X betyr at kuben må roteres av flaten F til stedet for flaten U, når skifter Y - F, bør det skje L, og når Z - F roteres, flyttes til R.

Følgende gruppe symboler brukes sjelden, den brukes når du tegner opp mønstre av mønstre:

• M - midtre radsving, mellom høyre (H/R) og venstre (V/L);
• S - snu den midterste raden, mellom foran (F/F) og bak (B/T);
• E - snu den midterste raden, mellom toppen (U/B) og bunnen (D/H).

Hvorfor samle mønstre på forsiden av kuben?

På speedcubing-møter konkurrerer de ikke bare i å løse gåter, men også i muligheten til å lage ulike mønstre på en 3x3 Rubik's Cube. Dette gjør de for raskt og enkelt å samle kuben i ønsket posisjon.

Det finnes et stort antall opplegg for å sette sammen en rekke mønstre: "prikker", "sjakk", "prikker med sjakk","sikksakk", "murer", "kube i en kube i en kube" og mange andre. Bare for det klassiske puslespillet er det mer enn 46. Speedcubing-mestere anser det som skammelig å demontere leken. Å lage mønstre på en 3x3 Rubik's Cube er også en fin måte å øve og forbedre ferdighetene dine på.

Bildet viser variasjoner av forskjellige puslespillmønstre. Nedenfor er noen flere formler for å sette sammen de mest interessante mønstrene fra posisjonen til korset:

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

The 3x3 Rubik's Cube Algorithm for Beginners

Selv om det er mange måter å løse puslespillet på, er det ikke så lett å finne enkle og klare opplegg for nybegynnere. For hvert fullførte monteringstrinn blir Rubiks 3x3 kubeformler vanskeligere. Det er nødvendig ikke bare å endre mønsteret riktig, men også å lagre det som er gjort før. Nedenfor er et av alternativene for hvordan du enkelt kan løse en 3x3 Rubiks kube.

Tradisjonelt kan hele prosessen deles inn i følgende stadier:

1. Montering av korset på toppen av kuben.
2. Riktig sammensetning av hele oversiden.
3. Jobber med mellomlagene.
4. Riktig montering av ribbene på siste rad.
5. Kryssmonteringnederste kant.
6. Riktig orientering av hjørnene på den siste siden av kuben.

Løsing av gåte – forberedende arbeid

Det første trinnet er det enkleste. Nybegynnere kan prøve seg frem og øve på å lage kubemønstre i henhold til instruksjonene, men denne prosessen vil ta lang tid.

Du må velge toppflaten og fargen som skal samles først. 3x3 Rubiks kubemonteringsalgoritme for nybegynnere ble utviklet fra "kryss"-posisjonen. Det er ikke vanskelig å lage det, du må velge den sentrale fargen, finne 4 kantelementer i samme nyanse og heve dem til det valgte ansiktet. Den fargede pilen på bildet indikerer ønsket del. Alternativene for plassering av ønsket element kan være forskjellige, avhengig av dette beskrives 2 sekvenser av handlinger A og B. Vanskeligheten ligger i å fortsette krysset langs sidene av kuben. Du kan se nærmere på scenens endelige form i bildet over.

Pusleløsning - arbeid på den midterste raden

På dette stadiet av 3x3 Rubiks kube for nybegynnere, må du finne og sette sammen hjørneelementene på oversiden. Sluttresultatet skal være den komplette løsningen på kryssflaten og den øverste raden i gåten.

Bildet viser tre mulige fasettmønstre. Når du velger en av metodene A, B eller C, må du samle alle 4 hjørnene av kuben. huskerrotasjonsalgoritmer og praktisering av dem, ferdigheter og mestring av puslespillsammenstilling tilegnes. Det er meningsløst å vurdere formler og forestille seg prosessen, det er mye lettere å ta en kube og prøve alle metodene i praksis.

Det tredje trinnet virker enkelt, men det er bare et utseende. For å løse det beskrives to situasjoner med mønstre, og følgelig kompileres to rotasjonsformler. Når du bruker dem, er det verdt å huske å bevare de tidligere oppnådde resultatene. Mestere holder konstant de siste 3-4 rotasjonene i minnet, slik at i tilfelle feil, returner kuben til sin opprinnelige tilstand.

For å løse gåten må du rotere den langs koordinataksen på jakt etter de nødvendige elementene og jobbe med dem. Slike bevegelser vises sjelden i formler, bare i spesielle tilfeller. Det anbefales å begynne å montere kantflater fra elementene i de nedre radene, etter slike rotasjoner vil alle nødvendige terninger gå ned fra den midterste raden til den nedre raden.

Løser gåten - gjør opp det andre krysset

På det fjerde trinnet snus leken på hodet. Å løse det siste ansiktet er den vanskeligste delen av 3x3 Rubiks kubealgoritme for nybegynnere. Rotasjonsformlene er lange og komplekse, og utførelse av dem vil kreve spesiell forsiktighet. Hensikten med handlingen er å plassere ribbeelementene på plass for videre tegning av korset. Orienteringen av ribbepartiene kan være feil. Formel for kubebevegelsedet er bare én, og den skal brukes til målet for etappen er nådd.

Rotasjoner av det femte trinnet er rettet mot å snu elementene til høyre side. Dens særegenhet ligger i det faktum at den samme rotasjonsformelen brukes for alle tre mønstrene i figuren, den eneste forskjellen er i orienteringen til selve kuben.

Formlene for bevegelsene til 5. trinn er som følger:

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

С_{Н er rotasjonen av den midterste raden med klokken, og eksponenten over parentesen er antall repetisjoner av handlinger i parentes.}

Løsing av gåte – siste spinn

På sjette trinn, så vel som på fjerde, plasseres de nødvendige kubene på plass, uavhengig av orientering. Puslespillet skal roteres slik at elementet som allerede er på rett plass er plassert helt i venstre hjørne på toppen av kuben. Alternativene som foreslås for å løse formelen speiler hverandre. Det er nødvendig å gjenta rotasjoner til ønsket resultat er oppnådd.

Den syvende etappen er den mest høytidelige og vanskeligste. Når du roterer kuben, er brudd i allerede monterte rader uunngåelige. Skulle trengefokuser helt på bevegelsene, ellers kan resultatet av monteringen bli ugjenkallelig ødelagt. Som i det femte trinnet er det bare én sekvens av bevegelser, men den gjentas 4 ganger. Først utføres rotasjoner for å orientere elementet, deretter utføres reverserte rotasjoner for å gjenopprette ødelagte rader.

Man bør ikke glemme å registrere bevegelser ved å bruke tegnene i det engelske alfabetet. Formlene for bevegelsene til ansiktene og radene i kuben på dette stadiet er som følger:

• (RF'R'F)² U (RF'R'F)^{2 – alternativ "a";}
• (RF'R'F)² U' (RF'R'F)^{2– alternativ "b";}
• (RF'R'F)² U² (RF'R'F)^{2– alternativet "i".}

B - rotasjon av oversiden med 90 grader, B' - rotasjon av samme flate mot klokken, og B2 - dobbel rotasjon.

Kompleksiteten til scenen er i riktig vurdering av plasseringen av elementene og valg av nødvendig rotasjons alternativ. Det kan være vanskelig for nybegynnere umiddelbart å identifisere mønsteret riktig og matche det med riktig formel.

Rubiks kube og barn

Virkelig puslespill er interessant ikke bare for voksne, men også for barn. Tenåringer ble verdensrekordholdere for å løse Rubiks kube. I 2015 satte Colin Burns, som bare var 15 år gammel på den tiden, sammen leken på 5,2 sekunder.

En enkel, men morsom leke som har fortsatt å fascinere den yngre generasjonen i over 5 tiår. Barnas hobby utvikler seg ofte til et yrke. Det finnes matematiske metoder for å vurdere løsningen på Rubiks kubeoppgaver. Denne grenen av matematikk brukes tilutarbeide og skrive løsningsalgoritmer for automatiserte datamaskiner. Roboter som virkelig ser etter måter å løse kuben på, og som ikke følger en forhåndsdrevet algoritme for bevegelser, løser gåten på 3 sekunder, for eksempel CubeStormer 3.