初心者のためのRubikの立方体を構築するためのアルゴリズム。ルービックキューブのパターン3х3

1975年、彫刻家Erna Rubikは特許を取得しました"The Magic Cube"と題した彼の発明。 40年以上にわたり、このパズルに対するすべての権利は、発明家の親友、トム・クレネラ（Tom Krenera）の会社、セブンタウンズ（Seven Towns Ltd.）英語の会社は、世界中のキューブの生産と販売を管理しています。ハンガリー、ドイツ、ポルトガル、中国ではパズルは元の名前を保持していますが、他の国ではルービックキューブと呼ばれています。

パズルの種類

古典的なルービックキューブは3×3四角。時間が経つと、おもちゃの形と大きさが膨大になりました。ピラミッドやキューブサイズ17x17のパズルを持つ人は誰も驚かないでください。しかし、人類は達成されたことを決して止めません。

明らかに、このキューブの始まり。パズルを組み立てると解決のプロセスは何年もかかることがあります。近年では、キューブの関心はアジアとヨーロッパだけでなく成長しているが、また、おもちゃには、例えば、米国では、非常に人気がありませんでしたところ。 17にルービックキューブ録画したパズルアセンブリ17のファン総ビデオの長さは、7.5時間の一つは、撮影時は週に開催されました。

成長する需要は供給を生み出す。時には販売されたモデルが信じられないほどであり、組み立てられた形でどのように見えるかは必ずしも明確ではありません。各国には好きな種類のおもちゃがあります。

スピードキュービングとは何ですか？

ゲームのファンは実際の競争を組織する立方体の速度に依存する。販売時に特別な "高速"パズルがあります。 Rubikのこのようなキューブの回転機構は非常に定性的であり、1つの指の動きによって面と行の回転を実行することができます。

世界キューブ協会（WCA）は非営利団体ですスピードキューブの動きをサポートする組織。 WCAは世界中の競技会を定期的に開催しています。ほぼすべての国に組織の代表者がいます。スピードキュービングのイベントに参加する人は誰でも参加できます。サイトに登録して、アセンブリの基準を満たすだけです。そのような競技で最も人気のある規律は、Rubikの3x3キューブのスピードアセンブリです。参加の基準は3分ですが、割り当てられた時間内に問題を解決できない場合でも、イベントの前にその問題を解決することはできます。あなたはどんな規律にもサインアップすることができますが、あなたはパズルを持って来る必要があります。

レコードビルドルービックキューブ3x3が所属エンジニアAlbert Beerによって作成されたSub1ロボット。マシンは1秒間隔でパズルを解くことができますが、これを達成するには4.7秒必要です（Mats Valka 2016に達する）。あなたが見ることができるように、スピードキューブ運動の参加者には、誰かが同調する人がいる。

3x3 Rubikのキューブアセンブリアルゴリズムとは何ですか？

既知の問題を解決する方法はたくさんありますパズル3x3 Rubikのキューブアセンブリスキームのバリエーションは、初心者と複雑なスキームを持つ上級者向けに開発されています.4x4,6x6、さらには17x17です。

3x3のパズルオプションは、ほとんどのファンがお気に入りのクラシックと見なされます。したがって、ルービックの3x3キューブを組み立てる方法については、他のどのキューブよりもはるかに優れています。

パズルはどのように見えますか？

あなたはあらかじめスキームに従っておもちゃを組み立てることができます。準備された位置。キューブの顔のパターンが正しくない場合は、初心者のための3x3ルービックのキューブを組み立てるためのアルゴリズムによって解決してください。異なるソリューションには、このようなポジションがあります。

この図は、3x3ルービックキューブを組み立てる最も簡単な方法の出発点である「白い十字架」または単に「十字架」を示しています。おもちゃを正しく分解して折りたたむことをお勧めします。

立方体の指定スキームと回転方法

キューブの数式を逆アセンブルする前にルービック3x3、それはspeedkubingで使用される表記を学ぶ価値があります。パズルのすべての動きは大文字で表されます。記号の上にアポストロフィがない場合は、時計回りに回転が行われ、記号がある場合は反対方向に回転する必要があります。

一般に受け入れられているのは、英語（またはロシア語）の動きの最初の文字です。

• フロントFまたはFフロント側の回転。
• バック - 背面のBまたはT-回転;
• 左 - 左の行のLまたはL回転。
• 右 - 右列のRまたはP - 回転。
• up - UまたはÂ - 上の行の回転。
• 下段の-DまたはH-回転。

ポインタ宇宙往復傍受における立方体の位置の変化。ここではすべてがシンプルですが、学校のジオメトリコースから誰もが座標X、Y、Zの座標軸を知っています。動きXは、面Fで面Uの場所に回転させる必要があることを意味します。 Rに移動します。

以下のシンボル群はめったに使用されず、パターンの描画パターンで使用されます。

• Mは右（R / P）と左（L / L）の間の中間行の回転です。
• Sはフロント（F / F）とリア（B / T）の間の中間列の回転です。
• E - 上段（U / B）と下段（D / H）の中間列の回転。

なぜキューブの顔にパターンを収集するのですか？

スピードバブリング会議では、競争するだけでなくパズルを解くだけでなく、ルービックの立方体3x3に異なるパターンを作る能力にも影響します。これは、所望の位置に立方体を迅速かつ簡単に収集するために行われる。

組立には膨大な数のスキームがあります「ポイント」「チェス」「チェスのあるポイント」「ジグザグ」「中間子」「立方体の立方体」など、さまざまなパターンがあります。古典的なパズルのためだけに46以上があります。スピードキューブのマスターはおもちゃを分解することは恥ずかしいと考えます。また、Rubikの立方体3x3にパターンを描くことは、スキルを鍛え、改善するための素晴らしい方法です。

写真はさまざまなパズルパターンの変形を示しています。クロスポジションから最も興味深い図面を組み立てるための数式がいくつかあります：

• チェス - M²E²S²;
• ジグザグ - （PLFT）^3;
• 4つのz - （PLFT）³その²H²;
• プラマーの十字架 - TF²N "P²FNT "FN" VF "N" L²FN²B "である。
• キューブキューブキューブ - "L"²F²N "L" NV²PV "P" In²П²PF "L" VP。

初心者のためのアルゴリズム組み立てRubikの立方体3x3

パズルを解く方法はたくさんありますが、初心者のためのシンプルで明確なスキームはそれほど容易ではありません。完成した組立段階ごとに、3x3ルービックのキューブ配合がより困難になります。パターンを正しく変更するだけでなく、以前に何が行われたかを保存することも必要です。以下は、3x3 Rubik's Cubeを簡単に組み立てるためのオプションの1つです。

従来は、プロセス全体を以下の段階に分けることができます。

1. 立方体の上面に十字架を組み立てる。
2. 上界全体を適切に描きます。
3. 中間層で作業します。
4. 最後の行の端の適切なアセンブリ。
5. 底面に十字架を造りなさい。
6. キューブの最後の面のコーナーの向きを修正します。

パズルを解く - 準備作業

最初の段階が最も簡単です。初心者は、手を試して、使用可能な指示に従ってキューブのパターンを描画することができますが、このプロセスには長い時間がかかります。

あなたは上端と色を選択する必要があります最初に行く。初心者のためのRubikの3x3立方体を組み立てるためのアルゴリズムは、 "十字"の位置から設計されています。作成が簡単で、中央の色を選択し、同じ色合いの4つの肋骨要素を見つけて選択した顔に持ち上げる必要があります。写真の色のついた矢印は、希望する部分を示しています。所望の要素の位置の変形は、これに応じて異なることができ、アクションAおよびBの2つのシーケンスが記述される。難点は、立方体の側面に十字形を続けることにある。上記の画像では、最終段階を詳しく見ることができます。

パズルを解く - 中段で作業する

この段階で、Rubikの3x3キューブアセンブリスキームは、初心者は上面のコーナー要素を見つけて収集する必要があります。最終結果は、十字線とパズルの一番上の行で完全に解決されなければなりません。

画像は可能な3つのケースを示すパターン面。キューブの4つのコーナーすべてを収集するには、メソッドA、BまたはCのいずれかを選択する必要があります。回転アルゴリズムを記憶し実践することで、パズルを組み立てるスキルとスキルが得られます。数式を考慮してプロセスを表すのは無意味ですが、実際にはキューブを取り、すべての方法を試してみる方がずっと簡単です。

3番目のステージはシンプルなようですが、それは可視性。これを解決するために、パターンの2つの状況が記述され、したがって、2つの回転式が構成される。それらを適用すると、以前に達成された結果の保存を覚えておく価値があります。マスタは、失敗した場合にキューブを元の状態に戻すために、3-4回の最後のスピンを常にメモリに保持します。

パズルを解くには、それを軸に沿って回転させる必要があります必要な要素を検索し、それらと連携します。そのような動きは、特別な場合にのみ、公式ではめったに表示されません。このような回転の後、必要なすべての立方体が中央の行から下の行に降下するように、下の行の要素で端面のアセンブリを開始することをお勧めします。

パズルを解く - 第2の十字を作る

第4段階では、おもちゃを "上に""最後のファセットの解法は、初心者のための3x3ルービックの立方体アセンブリアルゴリズムの中で最も難しい部分です。回転の公式は長くて複雑で、実行には特別な注意が必要です。キューブの動きの式は1つのみであり、ステージの目標が達成されるまで適用する必要があります。

第5ステージの回転は、アイテムは右側にあります。その特異性は、同じ回転式が図の3つのパターンすべてに使用されているという事実にありますが、唯一の違いはキューブ自体の向きにあります。

第5ステージの動きの数式は次のとおりです。

• （PS_H）⁴ In（PS_H）⁴ B " - オプション" A ";
• （PS_H）⁴ B "（PS_H）⁴ B - オプション "B";
• （PS_H）⁴ その² （PS_H）⁴ その² - オプション "B"。

C_H 中段の時計回りの回転であり、括弧の上の指数は、括弧内のアクションの反復回数です。

パズルを解く - 最後の回転

第6段階では、第4段階と同様に、キューブは、方向に関係なく、その場所に配置されます。既に適切な場所にある要素がキューブの上部の左端の隅に位置するように、パズルを回転させる必要があります。数式を解くために提案されたオプションは、お互いに鏡像です。所望の結果を得るためには、回転を繰り返す必要がある。

第七段階は最も厳粛で最も困難です。 立方体が回転すると、すでに組み立てられた行での違反は避けられません。動きに完全に焦点を合わせることが必要になるでしょう、そうでなければ組み立ての結果は取り返しのつかないほど台無しにされるかもしれません。第5段階と同様に、動きの順序は1回だけですが、4回繰り返されます。最初に、回転は要素の方向に対して行われ、次に逆方向に対して行われます - 壊れた行の復元のために。

英語のアルファベットのサインを使って動きを記録することを忘れないでください。このステージの立方体の面と行の動きの公式は次のとおりです。

• （RF "R" F）² U（RF "R" F）² - オプション "a"。
• （RF "R" F）² U " （RF "R" F）² - オプション "b"。
• （RF "R" F）² U² （RF "R" F）² - オプション "in"。

B - 上面の90度の回転、B " - 同じ面の反時計回りの回転、およびB² - ダブルターン

要素の位置の正確な評価におけるステージの複雑さと望ましい回転オプションの選択。初心者がすぐにパターンを識別し、それを正しい式と一致させるのは難しい場合があります。

ルービックキューブと子供たち

スライパズルは大人にとって面白いだけではありません、しかし子供たちにも。 10代の若者はルービックキューブを組み立てることで世界チャンピオンになりました。 2015年には、当時わずか15歳だったColin Burnsが5.2秒でおもちゃを集めました。

シンプルだがエキサイティングなおもちゃは続く過去5年間の若い世代に興味を持ってください。子供の情熱はしばしば職業へと発展します。ルービックキューブの問題の解を評価するための数学的な方法があります。この数学のセクションは、自動化されたコンピューターソリューションのためのアルゴリズムの編集と作成に使用されます。あらかじめ打撃されたモーションアルゴリズムを実行するのではなく、実際にキューブを構築する方法を探しているロボットは、3秒でパズルを解きます。たとえば、CubeStormer 3です。