Algoritm pentru construirea unui cub Rubik 3x3 pentru incepatori. Modele pe un cub Rubik 3x3

În 1975, sculptorul Erna Rubik și-a patentat invenția intitulată "Magic Cube". De mai mult de 40 de ani, toate drepturile asupra puzzle-ului aparțin companiei unui prieten apropiat al inventatorului - Tom Krenera - numit Seven Towns Ltd. Firma engleza controleaza productia si vanzarea cubului din intreaga lume. În Ungaria, Germania, Portugalia și Suedia China Puzzle

Tipuri de puzzle

Cubul clasic al lui Rubik măsoară 3 câte 3 pătrate. De-a lungul timpului, a venit cu un număr mare de forme și dimensiuni pentru jucărie. Nu surprinde pe nimeni cu un puzzle sub forma unei piramide sau a unui cub de 17x17. Cu toate acestea, omenirea nu se oprește niciodată la ceea ce sa realizat.

Evident, nu există nicio schemă de asamblare pentru începătorii acestui cub. Procesul de asamblare și rezolvare a unui puzzle poate dura ani. Recent interesul pentru cub creste nu numai in Asia si Europa, ci si acolo, unde jucaria nu era foarte populara, de exemplu, in SUA. Unul dintre fanii cubului lui Rubik a făcut un videoclip al ansamblului puzzle-ului de la 17 la 17. Lungimea totală a videoclipului a fost de 7,5 ore, filmarea a fost efectuată timp de o săptămână.

Creșterea cererii creează aprovizionare. Uneori modelele vândute sunt incredibile și nu este întotdeauna clar cum vor arăta în forma asamblată. În fiecare țară există tipurile preferate de jucării.

Ce este cilindrul rapid?

Fanii jocului aranjează o competiție reală pentru viteza cubului. La vânzare există puzzle-uri speciale de mare viteză. Mecanismul de rotație a unor astfel de cuburi de Rubik este foarte calitativ, iar rotirea fețelor și a rândurilor poate fi efectuată prin mișcarea unui deget.

Asociația World Cube (WCA) este o organizație non-profit care susține mișcarea de coborâre rapidă. WCA organizează în mod regulat concursuri din întreaga lume. Practic, în toate țările există reprezentanți ai organizației. Oricine poate deveni membru al evenimentului speedcube, trebuie doar să te înregistrezi pe site și să păstrezi standardul de asamblare. Disciplina cea mai populară în astfel de competiții este o ansamblu de mare viteză a cubului Rubik 3x3. Standardul de participare este de 3 minute, dar chiar dacă o persoană nu poate rezolva problema în timpul alocat, va fi totuși admis la eveniment. Te poți înscrie în orice disciplină, dar trebuie să vii cu puzzle-ul tău.

Înregistrarea asamblării cubului Rubik 3x3 aparține robotului Sub1, creat de inginerul Albert Bir. Mașina este capabilă să rezolve puzzle-ul în fracțiuni de secundă, în timp ce o persoană va avea nevoie de 4,7 secunde pentru a realiza acest lucru (realizarea lui Matsa Valka în 2016). Aparent, participanții la mișcarea de accelerare au cineva să fie egal.

Care sunt algoritmii pentru construirea unui cub Rubik 3x3?

Există multe modalități de a rezolva un puzzle cunoscut. Versiunile de cubul Rubik scheme de asamblare 3x3, atât pentru începători și avansați oameni cu scheme complicate: 4x4, 6x6 sau chiar 17x17.

Varianta de puzzle 3x3 este considerată o clasică preferată pentru majoritatea fanilor. Prin urmare, instrucțiunile de asamblare a unui cub Rubik 3x3 sunt mult mai multe decât oricare altul.

Ce ar trebui să arate puzzle-ul?

Așezarea unei jucării conform schemei este posibilă numai dintr-o poziție pregătită anterior. Dacă modelele de pe fețele cubului nu sunt poziționate corect, atunci este imposibil de rezolvat prin algoritmul pentru asamblarea unui cub de 3x3 rubik pentru începători. Există un set de astfel de poziții pentru soluții diferite.

Imaginea arată "cruce albă" sau pur și simplu "cruce" - punctul de plecare al celei mai ușoare modalități de a culege un cub Rubik 3x3. Se recomandă dezasamblarea și plierea corectă a jucăriei.

Denumiri de scheme și modalități de rotație a unui cub

Înainte de a începe dezasamblarea formulelor de cub Rubik 3x3, merită să învățați notația folosită în cilindrul de viteză. Toate mișcările puzzle-ului sunt indicate cu majuscule. Lipsa unui apostrof pe un simbol înseamnă că rotația este în sens orar, dacă există un semn, se rotește în direcția opusă.

Primele litere ale cuvintelor engleze (sau rusești) care denotă mișcările sunt în general acceptate:

• front-F sau F-rotație față;
• spate-B sau T-rotire din spate;
• stânga - L sau L - rotația rândului din stânga;
• dreapta - R sau P - rotirea rândului drept;
• up - U sau B - rotirea rândului superior;
• în jos -D sau H-rotația rândului de jos.

De asemenea, pointerii pot fi folosiți pentru a schimba poziția cubului în spațiu - mișcarea intercepției. Aici prea simplu, desigur școală a geometriei cunoscute tuturor axelor de coordonate X, Y și Z. Mișcarea X înseamnă F pentru a roti fata cub este îndreptată în jos U, Y forfecare - F devine locul de L, iar când rotația Z - F se mută la R.

Următoarea grupă de simboluri este rar utilizată, este utilizată în desenarea modelelor de modele:

• M - rotirea rândului de mijloc, între dreapta (R / P) și stânga (L / L);
• S - rotirea rândului din mijloc, între rândul din față (F / F) și spate (B / T);
• E - rotirea rândului de mijloc, între partea superioară (U / B) și cea inferioară (D / H).

De ce să colectezi modele pe fețele unui cub?

La concursurile cu viteză mare, concurează nu numai în rezolvarea puzzle-ului, ci și în capacitatea de a face diferite modele pe cubul Rubik 3x3. Faceți acest lucru pentru a colecta rapid și simplu cubul în poziția dorită.

Există mai multe scheme pentru asamblarea de o varietate de modele, „punct“, „șah“, „punct la șah“, „zig-zag“, „Meson“, „cub într-un cub într-un cub“ și multe altele. Numai pentru clasic ei puzzle există mai mult de 46. Masters spidkubinga considerat jucărie dezmembrare rușinoasă. De asemenea, desenarea modelelor pe un cub Rubik 3x3 este o modalitate foarte bună de a instrui și de a îmbunătăți abilitățile.

Figura prezintă variantele diferitelor modele de puzzle. Iată câteva formule pentru asamblarea celor mai interesante desene din poziția transversală:

• șah - M²E²S²;
• zigzag - (PLFT)³
• patru z - (PLFT)³În²H²;
• Cross Plummer - TF²H`n<sup>2</sup>FNT`FN`VF`N`L<sup>2</sup>FN<sup>2</sup>B `;
• Cub într-un cub într-un cub - V`L<sup>2</sup>F<sup>2</sup>N`L`NV<sup>2</sup>PV`P`V<sup>2</sup>P<sup>2</sup>PF`L`VP ".

Algoritm pentru construirea unui cub Rubik 3x3 pentru incepatori

Deși există multe modalități de a rezolva un puzzle, schemele simple și ușor de înțeles pentru începători nu sunt atât de ușor de găsit. Cu fiecare pas al ansamblului, formulele cubului 3x3 ale lui Rubik devin mai complexe. Este necesar nu numai să se schimbe corect modelul, ci și să se păstreze ceea ce sa făcut înainte. Mai jos, una dintre opțiuni va fi dată, deoarece este ușor de asamblat un cub Rubik 3x3.

Condițional, întregul proces poate fi împărțit în următoarele etape:

1. Asamblarea crucii în partea superioară a cubului.
2. Compoziția corectă a întregii fețe superioare.
3. Lucrați pe straturile de mijloc.
4. Asamblarea corectă a marginilor ultimului rând.
5. Asamblarea crucii feței inferioare.
6. Orientarea corectă a unghiurilor ultimei fețe a cubului.

Rezolvarea puzzle-ului este lucrarea pregătitoare

Prima etapă este cea mai ușoară. Începătorii își pot încerca mâna și se pot instrui în elaborarea modelelor cubului conform instrucțiunilor disponibile, dar acest proces va dura mult timp.

Trebuie să selectați prima față și culoarea care va fi colectată mai întâi. Algoritmul de asamblare a cubului Rubik 3х3 pentru începători este proiectat din poziția "cruce". Faceți-o simplu, trebuie să selectați culoarea centrală, să găsiți cele 4 elemente de margine de aceeași nuanță și să le ridicați pe fața selectată. Săgeata colorată din imagine indică partea dorită. Variantele locației elementului dorit pot fi diferite, în funcție de acestea, sunt descrise două secvențe de acțiuni A și B. Dificultatea este de a continua crucea de-a lungul laturilor cubului. O privire mai atentă asupra formei finale a scenei poate fi făcută în imaginea de mai sus.

Rezolvarea puzzle - de lucru pe rândul de mijloc

În acest stadiu al asamblării cubului Rubik 3x3 pentru începători este necesar să se găsească și să se colecteze elementele de colț ale feței superioare. În rezultatul final, fața cu crucea și rândul de sus al puzzle-ului trebuie rezolvată complet.

Imaginea prezintă trei cazuri de model posibil de fețe. Alegerea uneia dintre metodele A, B sau B trebuie să colecteze toate cele 4 colțuri ale cubului. Amintind algoritmii de rotație și practicându-i, dobândești abilitățile și abilitățile de asamblare a puzzle-ului. Nu are rost să luăm în considerare formulele și să reprezentăm un proces, este mult mai ușor să luăm un cub și să încercăm toate metodele în practică.

A treia etapă pare simplă, dar este doar o apariție. Pentru ao rezolva, sunt descrise două situații de tipare și, în consecință, sunt compuse două formule de rotație. Aplicându-le, merită să ne amintim păstrarea rezultatelor obținute anterior. Maestrii păstrează constant în memorie 3-4 rotații ultime care, în cazul în care nu reușesc să returneze un cub într-o stare inițială.

Pentru a rezolva puzzle-ul, trebuie să îl rotiți de-a lungul axei de coordonate în căutarea elementelor necesare și să lucrați cu ele. Astfel de mișcări sunt rareori afișate în formule, numai în cazuri speciale. Se recomandă începerea asamblării marginilor muchiilor de la elementele rândurilor inferioare, după astfel de rotații toate cuburile necesare vor fi îndepărtate de la mijloc până la rândul de jos.

Rezolvarea puzzle-ului - realizarea unei a doua cruci

În a patra etapă, jucăria este întoarsă cu susul în jos. Soluția ultimei fețe este cea mai dificilă parte a algoritmului de asamblare a cubului Rubik 3x3 pentru începători. Formulele de rotație sunt lungi și complexe, iar implementarea acestora va necesita o atenție deosebită. Scopul acțiunii este de a aranja elementele de coasere în locurile lor pentru compilarea ulterioară a crucii. Orientarea porțiunilor nervurilor poate fi incorectă. Formula mișcărilor cubului este una și trebuie aplicată până la atingerea scopului etapei.

Rotațiile celei de-a cincea etape au ca scop transformarea elementelor în direcția corectă. Particularitatea lui constă în faptul că aceeași formulă de rotație este aplicată pentru toate cele trei modele din figură, diferența fiind doar în orientarea cubului însuși.

Formulele pentru mișcările celei de-a 5-a etape sunt următoarele:

• (PS_H)⁴ B (PS_H)⁴ B `- varianta "A";
• (PS_H)⁴ B "(PS_H)⁴ B - varianta "B";
• (PS_H)⁴ În² (PS_H)⁴ În² - opțiunea "B".

C_H - aceasta este rotația rândului de mijloc în sensul acelor de ceasornic, iar exponentul peste bracket este numărul de repetări ale acțiunilor în paranteze.

Soluția puzzle-ului este ultima rotație

În a șasea etapă, precum și pe a patra, cuburile necesare sunt plasate în locurile lor, indiferent de orientarea lor. Puzzle-ul ar trebui să fie rotit astfel încât elementul care este deja în locul potrivit să fie localizat în colțul din stânga din stânga cubului. Opțiunile propuse pentru a rezolva formula se oglindează reciproc. Repetarea rotației este necesară până când se obține rezultatul dorit.

Etapa a șaptea este cea mai solemnă și cea mai dificilă. Când rotiți cubul, întreruperile din rândurile deja asamblate sunt inevitabile. Va fi necesar să se concentreze pe mișcări, altfel rezultatul ansamblului poate fi ruinat iremediabil. Ca și în cea de-a cincea etapă, secvența mișcărilor este doar una, dar se repetă de 4 ori. În primul rând, se efectuează rotații pentru orientarea elementului, apoi se efectuează rotația inversă pentru a restabili rândurile rupte.

Nu uitați de mișcările de înregistrare cu ajutorul semnelor alfabetului englez. Formulele pentru mișcările fețelor și rândurilor din cubul acestei etape sunt următoarele:

• (RF`R`F)² U (RF`R`F)² - opțiunea "a";
• (RF`R`F)² U ` (RF`R`F)<sup>2</sup> - opțiunea "b";
• (RF`R`F)<sup>2</sup> U<sup>2</sup> (RF`R`F)² - opțiunea "c".

B - rotește fața superioară la 90 de grade, B `- rotește aceeași față în sens invers acelor de ceasornic și B² - dublu rândul său.

Dificultatea etapei de estimare corectă a locației elementelor și alegerea opțiunii de rotație necesară. Este dificil pentru începători să determine imediat modelul și să îl compare cu formula corectă.

Cubul și copiii lui Rubik

Un puzzle viclean este interesant nu numai pentru adulți, ci și pentru copii. Titularii de înregistrare mondială pentru asamblarea cubului lui Rubik au fost adolescenți. În 2015, Colin Burns, care în acel moment avea doar 15 ani, a strâns o jucărie în 5,2 secunde.

O jucărie simplă, dar fascinantă continuă să fie interesată de generația tânără pentru ultimele cinci decenii. Hobby-ul unui copil este adesea transformat într-o profesie. Există modalități matematice de evaluare a soluției de probleme a cubului Rubik. Această secțiune de matematică este utilizată în compilarea și scrierea algoritmilor de soluție pentru computerele automate. Roboții care caută cu adevărat modalități de a construi un cub și nu efectuează un algoritm de mișcări pre-ciurit, rezolvă puzzle-ul în 3 secunde, de exemplu, CubeStormer 3.