Algoritam Rubikove kocke 3x3 za početnike. Uzorci na Rubikovoj kocki 3x3

2024 Autor: Sierra Becker | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-02-26 05:16

Godine 1975. kipar Erne Rubik patentirao je svoj izum pod nazivom "Čarobna kocka". Više od 40 godina sva prava na slagalicu pripadala su tvrtki bliskog prijatelja izumitelja - Toma Kroenera - pod nazivom Seven Towns Ltd. Engleska tvrtka kontrolira proizvodnju i prodaju kocke diljem svijeta. U Mađarskoj, Njemačkoj, Portugalu i Kini slagalica je zadržala svoj izvorni naziv, u drugim zemljama igračka se zove Rubikova kocka.

Varijacije slagalice

Klasična Rubikova kocka je 3x3 kvadrata. S vremenom su smislili ogroman broj oblika i veličina za igračke. Nitko nikoga ne može iznenaditi slagalicom u obliku piramide ili kocke 17x17. Međutim, čovječanstvo nikad ne miruje na lovorikama.

Očito, ne postoji shema sastavljanja za početnike ove kocke. Proces sastavljanja i rješavanja zagonetke može potrajati godinama. U posljednje vrijeme interes za kocku raste ne samo u Aziji i Europi, već igdje igračka nije bila jako popularna, na primjer, u SAD-u. Jedan od ljubitelja Rubikove kocke snimio je sklapanje slagalice 17 x 17. Ukupna dužina videa je 7,5 sati, snimanje je obavljeno tijekom tjedna.

Sve veća potražnja stvara ponudu. Ponekad su modeli za prodaju nevjerojatni i nije uvijek jasno kako će izgledati kada su sastavljeni. Svaka zemlja ima svoju omiljenu raznolikost igračaka.

Što je speedcubing?

Ljubitelji igre organiziraju prava natjecanja u brzini rješavanja kocke. U prodaji postoje posebne zagonetke "velike brzine". Mehanizam rotacije ovakvih Rubikovih kocki je vrlo kvalitetan, a okreti lica i redova mogu se izvoditi pokretom jednog prsta.

World Cube Association (WCA) je neprofitna organizacija koja podržava pokret speedcubinga. WCA redovito organizira natjecanja diljem svijeta. Gotovo sve zemlje imaju predstavnike organizacije. Svatko može postati sudionik speedcubing događaja, samo se trebate registrirati na stranici i zadovoljiti standard montaže. Najpopularnija disciplina na takvim natjecanjima je brzinsko slaganje Rubikove kocke 3x3. Standard za sudjelovanje je 3 minute, ali čak i ako osoba ne može riješiti problem u zadanom vremenu, i dalje će biti dopuštena na događaj. Možete se prijaviti za bilo koju disciplinu, ali morate doći sa svojom vlastitom zagonetkom.

Rekord za rješavanje Rubikove kocke 3x3 pripada Sub1, robotu koji je stvorio inženjer Albert Beer. Stroj je u stanju riješiti zagonetku za dionicesekundi, dok je čovjeku potrebno 4,7 sekundi (postignuće Matsa Valka iz 2016.). Kao što vidite, sudionici speedcubing pokreta imaju se na koga ugledati.

Koji algoritmi postoje za rješavanje Rubikove kocke 3x3?

Postoji mnogo načina za rješavanje poznate zagonetke. Varijante sheme sastavljanja Rubikove kocke 3x3 razvijene su i za početnike i za napredne ljude s kompliciranim shemama: 4x4, 6x6 pa čak i 17x17.

Varijanta slagalice 3x3 većina obožavatelja smatra omiljenim klasikom. Stoga postoji puno više uputa kako riješiti Rubikovu kocku 3x3 od bilo koje druge.

Kako bi slagalica trebala izgledati?

Igračku je moguće sastaviti prema shemi samo s unaprijed pripremljene pozicije. Ako su uzorci na licima kocke pogrešno smješteni, tada to neće biti moguće riješiti pomoću algoritma za sastavljanje Rubikove kocke 3x3 za početnike. Postoji skup takvih pozicija za različita rješenja.

Slika prikazuje "bijeli križ" ili jednostavno "križ" - početnu točku najlakšeg načina rješavanja Rubikove kocke 3x3. Preporuča se pravilno rastaviti i presavijati igračku.

Oznake sheme i načini rotiranja kocke

Prije nego počnete rastavljati formule Rubikove kocke 3x3, trebali biste naučiti notaciju koja se koristi u speedcubingu. Svi pokreti slagalice označeni su velikim slovima. Odsutnost apostrofa iznad simbola znači da je rotacija u smjeru kazaljke na satu ako je simbolje, zatim rotirajte u suprotnom smjeru.

Prva slova engleskih (ili ruskih) riječi koje označavaju pokrete općenito su prihvaćena:

• prednja strana - F ili F - rotacija prednje strane;
• nazad - B ili T - stražnja rotacija;
• lijevo - L ili L - rotacija lijevog retka;
• desno - R ili R - rotacija desnog reda;
• gore - U ili B - rotacija gornjeg retka;
• dolje -D ili H - rotacija donjeg retka.

Također, pokazivači se mogu koristiti za promjenu položaja kocke u prostoru - presretanje pokreta. I ovdje je sve jednostavno, iz školskog kolegija geometrije, svi znaju koordinatne osi X, Y i Z. Kretanje X znači da se kocka mora zarotirati licem F na mjesto lica U, kada pomicanje Y - F, trebalo bi se odvijati L, a pri rotaciji Z - F prelazi na R.

Sljedeća skupina simbola se rijetko koristi, koristi se pri crtanju uzoraka uzoraka:

• M - skretanje u srednjem redu, između desno (R/R) i lijevo (L/L);
• S - okret srednjeg reda, između prednjeg (F/F) i stražnjeg (B/T);
• E - okrenite srednji red, između gornjeg (U/B) i donjeg (D/H).

Zašto skupljati uzorke na stranama kocke?

Na speedcubing sastancima natječu se ne samo u rješavanju zagonetki, već i u sposobnosti izrade raznih uzoraka na 3x3 Rubikovoj kocki. To čine kako bi brzo i jednostavno prikupili kocku u željenu poziciju.

Postoji ogroman broj shema za sastavljanje raznih uzoraka: "točke", "šah", "točke sa šahom","cik-cak", "zidar", "kocka u kocki u kocki" i mnogi drugi. Samo za klasičnu slagalicu ima ih više od 46. Speedcubing majstori smatraju sramotnim rastaviti igračku. Također, izrada uzoraka na Rubikovoj kocki 3x3 odličan je način da vježbate i poboljšate svoje vještine.

Slika prikazuje varijacije različitih uzoraka slagalice. Ispod je još nekoliko formula za sastavljanje najzanimljivijih uzoraka s položaja križa:

• šah - M²E²S^2;
• cik-cak - (PLFT)3;
• četiri z - (PLFT)³B²N^2;
• Plummer's cross - TF²N'P²FNT'FN'VF'N'L² FN^2B';
• kocka u kocki u kocki - V'L²F²N'L'NV^2PV'P'V2^P2^PF'L'VP'.

Algoritam Rubikove kocke 3x3 za početnike

Iako postoji mnogo načina za rješavanje zagonetke, jednostavne i jasne sheme za početnike nije tako lako pronaći. Sa svakim dovršenim korakom sastavljanja, formule Rubikove 3x3 kocke postaju sve teže. Potrebno je ne samo ispravno promijeniti uzorak, već i spasiti ono što je prije učinjeno. Ispod je jedna od opcija kako jednostavno riješiti Rubikovu kocku 3x3.

Uobičajeno, cijeli se proces može podijeliti u sljedeće faze:

1. Sklop križa na vrhu kocke.
2. Ispravan sastav cijelog gornjeg lica.
3. Rad na srednjim slojevima.
4. Ispravno sastavljanje rebara posljednjeg reda.
5. Križni sklopdonji rub.
6. Točna orijentacija uglova posljednje strane kocke.

Rješavanje zagonetki - pripremni rad

Prvi korak je najlakši. Početnici se mogu okušati i vježbati izradu uzoraka kocke prema priloženim uputama, ali ovaj proces će potrajati.

Morate odabrati gornje lice i boju koja će se prva prikupiti. Algoritam sastavljanja Rubikove kocke 3x3 za početnike razvijen je iz položaja "križ". Nije ga teško napraviti, potrebno je odabrati središnju boju, pronaći 4 rubna elementa iste nijanse i podići ih na odabrano lice. Strelica u boji na slici označava željeni dio. Opcije za lokaciju željenog elementa mogu biti različite, ovisno o tome, opisane su 2 sekvence radnji A i B. Poteškoća je u nastavku križanja duž stranica kocke. Možete pobliže pogledati konačni oblik pozornice na gornjoj slici.

rješenje zagonetke - rad na srednjem redu

U ovoj fazi 3x3 Rubikove kocke za početnike, morate pronaći i sastaviti kutne elemente gornje strane. Krajnji rezultat trebao bi biti cjelovito rješenje križnog lica i gornjeg reda slagalice.

Slika prikazuje tri moguća obrasca faseta. Odabirom jedne od metoda A, B ili C, morate prikupiti sva 4 kuta kocke. prisjećajući sealgoritmi rotacije i vježbanje istih stječu se vještine i majstorstvo sastavljanja slagalice. Besmisleno je razmatrati formule i zamišljati proces, puno je lakše uzeti kocku i isprobati sve metode u praksi.

Treći korak izgleda jednostavan, ali to je samo privid. Kako bi se to riješilo, opisane su dvije situacije uzoraka i, sukladno tome, sastavljene su dvije formule rotacije. Prilikom njihove primjene vrijedi se sjetiti očuvanja prethodno postignutih rezultata. Majstori stalno čuvaju u memoriji posljednje 3-4 rotacije, tako da u slučaju kvara kocku vrate u prvobitno stanje.

Da biste riješili zagonetku, trebate je rotirati duž koordinatne osi u potrazi za potrebnim elementima i raditi s njima. Takvi se pokreti rijetko prikazuju u formulama, samo u posebnim slučajevima. Preporuča se započeti sastavljanje rubnih površina od elemenata donjih redova, nakon takvih rotacija sve potrebne kocke će se spustiti iz srednjeg reda u donji red.

Rješavanje zagonetke - sastavljanje drugog križa

U četvrtoj fazi, igračka se okreće naopačke. Rješavanje posljednjeg lica najteži je dio algoritma 3x3 Rubikove kocke za početnike. Formule rotacije su duge i složene, a njihovo izvođenje zahtijeva posebnu pažnju. Svrha akcije je postaviti rebraste elemente na njihova mjesta za daljnje crtanje križa. Orijentacija dijelova rebara može biti netočna. Formula kretanja kockepostoji samo jedan i treba ga primjenjivati dok se ne postigne cilj faze.

Rotacije pete faze imaju za cilj okretanje elemenata na desnu stranu. Njegova posebnost leži u činjenici da se za sva tri uzorka na slici koristi ista formula rotacije, jedina razlika je u orijentaciji same kocke.

Formule za pokrete 5. faze su sljedeće:

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

S_{N je rotacija srednjeg retka u smjeru kazaljke na satu, a eksponent iznad zagrade je broj ponavljanja radnji u zagradama.}

Rješavanje zagonetki - Posljednji okretaji

U šestoj fazi, kao iu četvrtoj, potrebne kocke se postavljaju na svoja mjesta, bez obzira na njihovu orijentaciju. Slagalicu treba rotirati tako da se element koji je već na pravom mjestu nalazi u krajnjem lijevom kutu na vrhu kocke. Opcije predložene za rješavanje formule zrcale jedna drugu. Potrebno je ponavljati rotacije dok se ne postigne željeni rezultat.

Sedma faza je najsvečanija i najteža. Prilikom rotacije kocke neizbježna su kršenja u već sastavljenim redovima. Trebalo bipotpuno se usredotočite na pokrete, inače rezultat montaže može biti nepovratno uništen. Kao i u petoj fazi, postoji samo jedan slijed pokreta, ali se ponavlja 4 puta. Prvo se izvode rotacije kako bi se orijentirao element, a zatim se izvode obrnute rotacije za vraćanje prekinutih redaka.

Ne treba zaboraviti na snimanje pokreta pomoću znakova engleske abecede. Formule za kretanje lica i redova kocke ove faze su sljedeće:

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

B - rotacija gornjeg lica za 90 stupnjeva, B' - rotacija istog lica u smjeru suprotnom od kazaljke na satu i B2 - dvostruka rotacija.

Složenost pozornice je u ispravnoj procjeni položaja elemenata i odabiru potrebne opcije rotacije. Početnicima može biti teško odmah ispravno identificirati uzorak i uskladiti ga s točnom formulom.

Rubikova kocka i djeca

Tricky puzzle zanimljiva je ne samo odraslima, već i djeci. Tinejdžeri su postali svjetski rekorderi u rješavanju Rubikove kocke. Godine 2015. Colin Burns, koji je tada imao samo 15 godina, sastavio je igračku za 5,2 sekunde.

Jednostavna, ali zabavna igračka koja nastavlja intrigirati mlađu generaciju više od 5 desetljeća. Dječji hobi često preraste u profesiju. Postoje matematičke metode za procjenu rješenja problema Rubikove kocke. Ova grana matematike se koristi zaizrada i pisanje algoritama rješenja za automatizirana računala. Roboti koji stvarno traže načine da riješe kocku, a ne slijede unaprijed vođeni algoritam pokreta, rješavaju zagonetku za 3 sekunde, na primjer, CubeStormer 3.