Rubiks kub 3x3-algoritm för nybörjare. Mönster på Rubik's Cube 3x3

2024 Författare: Sierra Becker | [email protected]. Senast ändrad: 2024-02-26 06:35

1975 patenterade skulptören Erne Rubik sin uppfinning som kallas "Magic Cube". I mer än 40 år har alla rättigheter till pusslet tillhört företaget till en nära vän till uppfinnaren - Tom Kroener - som heter Seven Towns Ltd. Det engelska företaget kontrollerar produktionen och försäljningen av kuben runt om i världen. I Ungern, Tyskland, Portugal och Kina har pusslet behållit sitt ursprungliga namn, i andra länder heter leksaken Rubiks kub.

Pusselvarianter

Den klassiska Rubiks kub är 3 gånger 3 rutor. Med tiden kom de fram till ett stort antal former och storlekar för leksaker. Ingen kan överraska någon med ett pussel i form av en pyramid eller en 17x17 kub. Men mänskligheten vilar aldrig på sina lagrar.

Det finns självklart inget monteringsschema för nybörjare av denna kub. Processen att sätta ihop och lösa pusslet kan ta år. På senare tid har intresset för kuben ökat inte bara i Asien och Europa, utan ocksådär leksaken inte var särskilt populär, till exempel i USA. Ett av fansen av Rubik's Cube filmade monteringen av pusslet 17 gånger 17. Den totala längden på videon är 7,5 timmar, inspelningen genomfördes under veckan.

Växande efterfrågan skapar utbud. Ibland är modellerna till salu otroliga och det är inte alltid klart hur de kommer att se ut när de är monterade. Varje land har sin favoritvariant av leksaker.

Vad är speedcubing?

Fans av spelet arrangerar riktiga tävlingar i hastigheten för att lösa kuben. Till försäljning finns speciella "höghastighets"-pussel. Rotationsmekanismen för sådana Rubiks kuber är av mycket hög kvalitet, och vändningarna av ansikten och rader kan göras med ett fingers rörelse.

World Cube Association (WCA) är en ideell organisation som stödjer speedcubing-rörelsen. WCA anordnar regelbundet tävlingar runt om i världen. Nästan alla länder har representanter för organisationen. Vem som helst kan bli deltagare i ett speedcubing-event, du behöver bara registrera dig på sajten och uppfylla monteringsstandarden. Den mest populära disciplinen i sådana tävlingar är hastighetsmonteringen av Rubik's Cube 3x3. Standarden för deltagande är 3 minuter, men även om en person inte kan lösa problemet inom utsatt tid, kommer han fortfarande att tillåtas till evenemanget. Du kan anmäla dig till vilken disciplin som helst, men du måste komma med ditt eget pussel.

Rekordet för att lösa en 3x3 Rubik's Cube tillhör Sub1, en robot skapad av ingenjören Albert Beer. Maskinen kan lösa pusslet för aktiersekunder, medan det tar 4,7 sekunder för en människa (en prestation av Mats Valk 2016). Som ni ser har deltagarna i speedcubing-rörelsen någon att se upp till.

Vilka algoritmer finns för att lösa en 3x3 Rubik's Cube?

Det finns många sätt att lösa det berömda pusslet. Varianter av Rubiks kubmonteringsscheman 3x3 har utvecklats för både nybörjare och avancerade personer med komplicerade scheman: 4x4, 6x6 och till och med 17x17.

3x3-pusselvarianten anses vara en favoritklassiker av de flesta fans. Därför finns det mycket fler instruktioner om hur man löser en Rubik's Cube 3x3 än någon annan.

Hur ska pusslet se ut?

Det är möjligt att montera en leksak enligt schemat endast från en förberedd position. Om mönstren på kubens ytor är felaktigt placerade, kommer det inte att vara möjligt att lösa det med 3x3 Rubiks kubmonteringsalgoritm för nybörjare. Det finns en uppsättning sådana positioner för olika lösningar.

Figuren visar ett "vitt kors" eller helt enkelt "kors" - startpunkten för det enklaste sättet att lösa en 3x3 Rubiks kub. Det rekommenderas att plocka isär och vika ihop leksaken korrekt.

Schemabeteckningar och sätt att rotera kuben

Innan du börjar ta isär formlerna för Rubik's Cube 3x3, bör du lära dig notationen som används i speedcubing. Alla pusselrörelser indikeras med versaler. Avsaknaden av en apostrof ovanför symbolen innebär att rotationen är medurs om symbolenär, rotera sedan i motsatt riktning.

De första bokstäverna i engelska (eller ryska) ord som anger rörelser är allmänt accepterade:

• front - F eller Ф - rotation av framsidan;
• back - B eller T - backside rotation;
• vänster - L eller L - rotation av den vänstra raden;
• höger - R eller R - höger radrotation;
• upp - U eller B - rotation av den översta raden;
• ned -D eller H - rotation av den nedre raden.

Pekare kan också användas för att ändra kubens position i rymden - avlyssningsrörelser. Även här är allt enkelt, från skolkursen i geometri känner alla till koordinataxlarna X, Y och Z. Rörelsen av X innebär att kuben måste vridas av ytan F till platsen för ytan U, då skiftar Y - F, bör det ske L, och när Z - F roteras flyttas till R.

Följande grupp av symboler används sällan, den används när man ritar upp mönster av mönster:

• M - mittradsväng, mellan höger (R/R) och vänster (L/L);
• S - vrid mittenraden, mellan fram (F/F) och bak (B/T);
• E - vänd mittenraden, mellan toppen (U/B) och botten (D/H).

Varför samla mönster på kubens ytor?

Vid speedcubing-möten tävlar de inte bara i att lösa pussel, utan också i förmågan att göra olika mönster på en 3x3 Rubik's Cube. De gör detta för att snabbt och enkelt samla kuben i önskad position.

Det finns ett stort antal scheman för att montera en mängd olika mönster: "prickar", "schack", "prickar med schack","sicksack", "murare", "kub i en kub i en kub" och många andra. Endast för det klassiska pusslet finns det fler än 46. Speedcubing-mästare anser att det är skamligt att ta isär leksaken. Att göra mönster på en 3x3 Rubik's Cube är också ett bra sätt att öva och förbättra dina färdigheter.

Bilden visar variationer av olika pusselmönster. Nedan finns ytterligare några formler för att montera de mest intressanta mönstren från korsets position:

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

The 3x3 Rubik's Cube Algorithm for Beginners

Även om det finns många sätt att lösa pusslet, är enkla och tydliga scheman för nybörjare inte så lätta att hitta. För varje avslutat monteringssteg blir Rubiks 3x3-kubformler svårare. Det är nödvändigt att inte bara ändra mönstret korrekt, utan också att spara det som har gjorts tidigare. Nedan finns ett av alternativen för hur man enkelt löser en 3x3 Rubiks kub.

Vanligtvis kan hela processen delas upp i följande steg:

1. Montering av korset i toppen av kuben.
2. Korrekt sammansättning av hela ovansidan.
3. Arbetar med mellanlagren.
4. Korrekt montering av ribborna på sista raden.
5. Korsmonteringnedre kant.
6. Korrekt orientering av hörnen på kubens sista yta.

Pussellösning - Förberedande arbete

Det första steget är det enklaste. Nybörjare kan prova sig fram och öva på att göra kubmönster enligt instruktionerna, men denna process kommer att ta lång tid.

Du måste välja den övre ytan och färgen som ska samlas först. 3x3 Rubiks kubmonteringsalgoritm för nybörjare utvecklades från "kors"-positionen. Det är inte svårt att göra det, du måste välja den centrala färgen, hitta 4 kantelement av samma nyans och höja dem till det valda ansiktet. Den färgade pilen på bilden indikerar önskad del. Alternativen för placeringen av det önskade elementet kan vara olika, beroende på detta beskrivs 2 sekvenser av åtgärder A och B. Svårigheten ligger i att fortsätta korset längs kubens sidor. Du kan ta en närmare titt på scenens slutliga form i bilden ovan.

Pussellösning - arbeta på mittraden

I det här skedet av 3x3 Rubiks kub för nybörjare måste du hitta och montera hörnelementen på den övre ytan. Slutresultatet bör vara den fullständiga lösningen på kryssytan och den översta raden i pusslet.

Bilden visar tre möjliga facettmönster. När du väljer en av metoderna A, B eller C måste du samla alla 4 hörn av kuben. komma ihågrotationsalgoritmer och öva på dem, färdigheter och behärskning av pusselsammansättning förvärvas. Det är meningslöst att överväga formler och föreställa sig processen, det är mycket lättare att ta en kub och prova alla metoder i praktiken.

Det tredje steget verkar enkelt, men det är bara ett utseende. För att lösa det beskrivs två situationer med mönster och följaktligen sammanställs två rotationsformler. När du applicerar dem är det värt att komma ihåg att bevara de tidigare uppnådda resultaten. Mästare håller ständigt i minnet de senaste 3-4 rotationerna, så att i händelse av misslyckande, återställ kuben till sitt ursprungliga tillstånd.

För att lösa pusslet måste du rotera det längs koordinataxeln för att leta efter de nödvändiga elementen och arbeta med dem. Sådana rörelser visas sällan i formler, bara i speciella fall. Det rekommenderas att börja montera kantytor från elementen i de nedre raderna, efter sådana rotationer kommer alla nödvändiga kuber att sjunka från den mellersta raden till den nedre raden.

Lösa pusslet - gör upp det andra krysset

I det fjärde steget vänds leksaken upp och ner. Att lösa det sista ansiktet är den svåraste delen av 3x3 Rubiks kubalgoritm för nybörjare. Rotationsformlerna är långa och komplexa, och deras utförande kommer att kräva särskild omsorg. Syftet med åtgärden är att placera ribbelementen på sina ställen för att ytterligare rita upp korset. Riktningen av revbensdelarna kan vara felaktig. Formel för kubrörelsedet finns bara en och den bör tillämpas tills målet för scenen är nått.

Vridningar av det femte steget syftar till att vända elementen till höger sida. Dess egenhet ligger i det faktum att samma rotationsformel används för alla tre mönstren i figuren, den enda skillnaden är i orienteringen av själva kuben.

Formlerna för rörelserna i det 5:e steget är följande:

• (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 är rotationen av den mellersta raden medurs, och exponenten ovanför parentesen är antalet repetitioner av åtgärder inom parentes.}

Pussellösning - Senaste snurr

På det sjätte steget, såväl som vid det fjärde, placeras de nödvändiga kuberna på sina ställen, oavsett deras orientering. Pusslet ska roteras så att elementet som redan är på rätt plats ligger längst till vänster längst upp i kuben. Alternativen som föreslås för att lösa formeln speglar varandra. Det är nödvändigt att upprepa rotationer tills önskat resultat uppnås.

Den sjunde etappen är den mest högtidliga och svåraste. När du roterar kuben är överträdelser i redan monterade rader oundvikliga. Skulle behövafokusera helt på rörelserna, annars kan resultatet av monteringen oåterkalleligt förstöras. Som i det femte steget finns det bara en sekvens av rörelser, men den upprepas 4 gånger. Först utförs rotationer för att orientera elementet, sedan utförs omvända rotationer för att återställa trasiga rader.

Man bör inte glömma att spela in rörelser med tecknen i det engelska alfabetet. Formlerna för rörelserna för ytorna och raderna i kuben i detta steg är följande:

• (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 "in".}

B - rotation av den övre sidan med 90 grader, B' - rotation av samma sida moturs, och B2 - dubbelrotation.

Scenets komplexitet ligger i den korrekta bedömningen av elementens placering och valet av önskat rotations alternativ. Det kan vara svårt för nybörjare att omedelbart identifiera mönstret korrekt och matcha det med rätt formel.

Rubiks kub och barn

Knepigt pussel är intressant inte bara för vuxna utan också för barn. Tonåringar blev världsrekordinnehavare för att lösa Rubiks kub. 2015 satte Colin Burns, som då bara var 15 år, ihop leksaken på 5,2 sekunder.

En enkel men rolig leksak som har fortsatt att fängsla den yngre generationen i över 5 decennier. Barnhobbyn utvecklas ofta till ett yrke. Det finns matematiska metoder för att utvärdera lösningen på Rubiks kubproblem. Denna gren av matematik används förutarbeta och skriva lösningsalgoritmer för automatiserade datorer. Robotar som verkligen letar efter sätt att lösa kuben och inte följer en fördriven algoritm av rörelser, löser pusslet på 3 sekunder, till exempel CubeStormer 3.