Algorithmus zum Aufbau eines Zauberwürfels 3x3 für Anfänger. Muster auf einem Zauberwürfel 3х3

Im Jahr 1975 patentierte der Bildhauer Erna Rubikseine Erfindung mit dem Titel "The Magic Cube". Seit mehr als 40 Jahren gehören alle Rechte an dem Puzzle zu der eines engen Freundes des Erfinders - Tom Krenera - namens Seven Towns Ltd. Die englische Firma kontrolliert die Produktion und den Verkauf des Würfels auf der ganzen Welt. In Ungarn, Deutschland, Portugal und China hat das Puzzle seinen ursprünglichen Namen beibehalten, in anderen Ländern heißt das Spielzeug Rubik's Cube.

Arten von Puzzles

Der klassische Zauberwürfel misst 3 zu 3Quadrat. Im Laufe der Zeit kam eine große Anzahl von Formen und Größen für das Spielzeug. Überraschen Sie niemanden mit einem Puzzle in Form einer Pyramide oder einer Würfelgröße 17x17. Die Menschheit hört jedoch nie auf, was erreicht wurde.

Offensichtlich gibt es kein Assembly-Schema fürAnfänger dieses Würfels. Der Prozess des Zusammenfügens und Lösens eines Puzzles kann Jahre dauern. Das Interesse am Würfel wächst in jüngster Zeit nicht nur in Asien und Europa, sondern auch dort, wo das Spielzeug beispielsweise in den USA nicht sehr beliebt war. Einer der Fans des Zauberwürfels machte ein Video von der Montage des Puzzles 17 bis 17. Die Gesamtlänge des Videos betrug 7,5 Stunden, die Dreharbeiten wurden für eine Woche durchgeführt.

Wachsende Nachfrage schafft Angebot. Manchmal sind die verkauften Modelle unglaublich und es ist nicht immer klar, wie sie in der zusammengebauten Form aussehen werden. In jedem Land gibt es ihre Lieblingsspielzeuge.

Was ist Speedcubing?

Fans des Spiels organisieren echte Wettbewerbeauf die Geschwindigkeit des Würfels. Im Angebot gibt es spezielle "High-Speed" -Puzzles. Der Mechanismus der Drehung des Würfels Rubiks ist sehr hochwertig, und dreht sich um und steht Reihen der Bewegung eines einzelnen Fingers machen.

Die World Cube Association (WCA) ist eine Non-Profit-OrganisationOrganisation, die die Bewegung des Speedcubing unterstützt. WCA organisiert regelmäßig Wettbewerbe auf der ganzen Welt. Praktisch in allen Ländern gibt es Vertreter der Organisation. Jeder kann Mitglied des Speedcube-Events werden. Sie müssen sich lediglich auf der Website registrieren und den Assembly-Standard einhalten. Die populärste Disziplin in solchen Wettbewerben ist eine Hochgeschwindigkeits-Montage des Rubiks Kubus 3х3. Der Standard für die Teilnahme ist 3 Minuten, aber selbst wenn eine Person das Problem nicht innerhalb der vorgegebenen Zeit lösen kann, wird er dennoch zur Veranstaltung zugelassen. Sie können sich in jeder Disziplin anmelden, aber Sie müssen mit Ihrem Puzzle kommen.

Die Aufzeichnung der Rubiks 3x3 Cube Assembly gehört zuRoboter Sub1, erstellt von Ingenieur Albert Bir. Die Maschine ist in der Lage, das Puzzle in Sekundenbruchteilen zu lösen, während eine Person 4,7 Sekunden benötigt, um dies zu erreichen (Erreichen von Matsa Valka im Jahr 2016). Anscheinend haben die Teilnehmer an der Speedcubing-Bewegung jemanden, der gleich ist.

Was sind die Algorithmen um einen Zauberwürfel 3x3 zu bauen?

Es gibt viele Möglichkeiten, ein bekanntes zu lösenein Puzzle. Die Varianten der Montageskizzen für den Rubik's Cube sind für Anfänger und Fortgeschrittene mit komplizierten Schemata gedacht: 4x4, 6x6 und sogar 17x17.

Die 3x3 Puzzle-Variante gilt für die meisten Fans als beliebter Klassiker. Daher ist die Anleitung, wie man einen Rubik's Cube 3x3 zusammenbaut, viel mehr als jeder andere.

Wie sollte das Puzzle aussehen?

Sie können ein Spielzeug nach dem Schema nur abholenvorbereitete Position. Wenn die Muster auf den Flächen des Würfels nicht korrekt positioniert sind, ist es unmöglich, sie durch den Algorithmus zum Zusammensetzen eines 3x3 Zauberwürfels für Anfänger zu lösen. Es gibt eine Reihe solcher Positionen für verschiedene Lösungen.

Die Figur zeigt ein "weißes Kreuz" oder einfach "Kreuz" - der Ausgangspunkt für den einfachsten Weg, einen Rubik's Cube 3x3 zu sammeln. Es wird empfohlen, das Spielzeug ordnungsgemäß zu zerlegen und zu falten.

Bezeichnungen von Schemata und Arten der Drehung eines Würfels

Bevor Sie fortfahren, die Formeln des Würfels zu zerlegenRubik 3x3, es lohnt sich, die im Speedcubing verwendete Notation zu lernen. Alle Bewegungen des Puzzles sind in Großbuchstaben angegeben. Das Fehlen eines Apostrophs über einem Symbol bedeutet, dass die Drehung im Uhrzeigersinn erfolgt, wenn ein Zeichen vorhanden ist, in die entgegengesetzte Richtung drehen.

Die ersten Buchstaben der englischen (oder russischen) Wörter, die Bewegungen bezeichnen, werden allgemein akzeptiert:

• Front-F- oder F-Front-Rotation;
• Back-B- oder T-Backside-Rotation;
• links - L oder - - Drehung der linken Reihe;
• rechts - R oder P - Rotation der rechten Reihe;
• nach oben - U oder B - Drehung der oberen Reihe;
• Down -D- oder H-Rotation der unteren Reihe.

Sie können auch Zeiger für verwendenÄndern Sie die Würfelposition im Raum - Intercept Verkehr. Auch hier ist einfach, in der Schule Verlauf der Geometrie bekannt, um alle die Koordinatenachsen X, Y und Z-Bewegung X bedeutet F die Würfelfläche zu drehen nach unten weist U, Scher Y - F der Ort der L werden und wenn die Dreh Z - F bewegt sich nach R.

Die folgende Gruppe von Symbolen wird selten verwendet, sie wird zum Erstellen von Mustermustern verwendet:

• M - Rotation der mittleren Reihe, zwischen rechts (R / P) und links (L / L);
• S - Drehung der mittleren Reihe zwischen der vorderen Reihe (F / F) und der hinteren Reihe (B / T);
• E - Drehung der mittleren Reihe, zwischen dem oberen (U / B) und dem unteren (D / H).

Warum sammeln Sie Muster auf den Gesichtern eines Würfels?

Nicht nur bei Speedcubing-Meetingsin der Lösung des Puzzles, aber auch in der Fähigkeit, verschiedene Muster auf einem Zauberwürfel 3x3 zu komponieren. Tun Sie dies, um den Würfel schnell und einfach in der gewünschten Position zu sammeln.

Es gibt eine große Anzahl von Baugruppenschematasehr unterschiedliche Muster: "Punkte", "Schach", "Schachpunkte", "Zickzack", "Meson", "Würfel in einem Würfel in einem Würfel" und viele andere. Nur für das klassische Puzzle gibt es mehr als 46. Master of Speedcubing halten es für beschämend, ein Spielzeug zu zerlegen. Auch das Zeichnen von Mustern auf einem Zauberwürfel 3x3 ist eine großartige Möglichkeit, Fertigkeiten zu trainieren und zu verbessern.

Die Abbildung zeigt die Varianten verschiedener Puzzle-Muster. Hier sind einige weitere Formeln für die Zusammenstellung der interessantesten Zeichnungen aus der Querposition:

• Schach - M²E²S²;
• Zickzack - (PLFT)^3;
• vier z - (PLFT)³In der²H²;
• Kreuz Plummer - TF²N "P²FNT "FN" VF "N" L²FN²B ";
• Würfel in einem Würfel in einem Würfel - В "Л²F²Н "Л" НВ²PV "P" B²П²PF "L" VP ".

Algorithmus zum Aufbau eines Zauberwürfels 3x3 für Anfänger

Obwohl es viele Möglichkeiten gibt, das Rätsel zu lösen,einfache und verständliche Schemas für Anfänger zu finden ist nicht so einfach. Mit jedem Schritt der Montage werden die Rubik 3x3 Würfel Formeln komplexer. Es ist notwendig, das Muster nicht nur korrekt zu ändern, sondern auch zu bewahren, was vorher gemacht wurde. Unten wird eine der Optionen angegeben, da es einfach ist, einen Rubik's Cube 3x3 zu montieren.

Bedingt kann der gesamte Prozess in folgende Phasen unterteilt werden:

1. Das Kreuz in der Spitze des Würfels zusammenbauen.
2. Korrekte Zusammensetzung der gesamten oberen Fläche.
3. Arbeite an den mittleren Schichten.
4. Richtiger Zusammenbau der Kanten der letzten Reihe.
5. Das Kreuz der unteren Fläche zusammenbauen.
6. Korrekte Ausrichtung der Winkel der letzten Fläche des Würfels.

Das Rätsel lösen ist die vorbereitende Arbeit

Die erste Stufe ist die einfachste. Anfänger können ihre Hand versuchen und trainieren, die Muster des Würfels gemäß den verfügbaren Anweisungen zu zeichnen, aber dieser Prozess wird lange dauern.

Sie müssen die obere Fläche und die Farbe auswählen, die sein wirdkomm zuerst zusammen. Der Algorithmus für die Montage des Zauberwürfels 3х3 für Anfänger ist aus der Position "Kreuz" entworfen. Machen Sie es einfach, Sie müssen die zentrale Farbe auswählen, die 4 Kantenelemente des gleichen Farbtons finden und sie an die ausgewählte Fläche anheben. Der farbige Pfeil im Bild zeigt den gewünschten Teil an. Varianten des Ortes des gewünschten Elements können unterschiedlich sein, abhängig davon werden 2 Folgen der Aktionen A und B beschrieben Die Schwierigkeit besteht darin, das Kreuz entlang der Seiten des Würfels fortzusetzen. Ein genauerer Blick auf die endgültige Form der Bühne kann in dem oben genannten Bild erfolgen.

Das Rätsel lösen - in der mittleren Reihe arbeiten

In diesem Stadium ist der Zusammenbau des Zauberwürfel 3x3 fürAnfänger müssen die Eckelemente der oberen Facette finden und montieren. Im Endergebnis muss das Gesicht mit dem Kreuz und der obersten Reihe des Puzzles vollständig gelöst sein.

Drei mögliche Fälle von möglichMuster von Gesichtern. Wenn Sie eine der Methoden A, B oder B auswählen, müssen Sie alle 4 Ecken des Würfels sammeln. Wenn Sie sich an die Rotationsalgorithmen erinnern und diese üben, erwerben Sie die Fähigkeiten und Fertigkeiten, das Puzzle zusammenzusetzen. Es ist sinnlos, Formeln zu betrachten und einen Prozess darzustellen, es ist viel einfacher, einen Würfel zu nehmen und alle Methoden in der Praxis auszuprobieren.

Die dritte Stufe scheint einfach zu sein, aber es ist nurSichtbarkeit. Um es zu lösen, werden zwei Situationen von Mustern beschrieben und dementsprechend werden zwei Rotationsformeln zusammengesetzt. Bei der Anwendung lohnt es sich, an die Erhaltung früherer Ergebnisse zu erinnern. Meister behalten ständig 3-4 letzte Umdrehungen im Gedächtnis, die im Falle des Scheiterns, einen Würfel in einen Anfangszustand zurückzubringen.

Um das Rätsel zu lösen, musst du es auf der Achse drehenKoordinaten in der Suche nach den notwendigen Elementen und arbeiten mit ihnen. Solche Bewegungen werden selten in Formeln angezeigt, nur in besonderen Fällen. Es wird empfohlen, mit dem Zusammensetzen der Kanten von den Elementen der unteren Reihen zu beginnen, nach solchen Drehungen werden alle erforderlichen Würfel von der mittleren zur unteren Reihe entfernt.

Das Rätsel lösen - ein zweites Kreuz bilden

In der vierten Phase wird das Spielzeug auf den Kopf gestellt„Down Entscheidung letzte Gesicht -. Der schwierigste Teil des Algorithmus bauen die Cube 3x3 Rubik für Anfänger Formel Rotationen sind lang und komplex, deren Umsetzung Ziel der Aktion besondere Sorgfalt erfordern -... die Stabelemente an Ort und Stelle zur weiteren Vorbereitung der Querorientierung der Rippenabschnitte stellen möglicherweise falsch . die Formel der Würfel Bewegungen und die einzige anzuwenden folgt, bis er Etappenziel erreicht.

Die Rotationen der fünften Stufe sind auf eine Wendung gerichtetElemente auf der rechten Seite. Seine Besonderheit besteht darin, dass für alle drei Muster in der Figur die gleiche Rotationsformel angewendet wird, der Unterschied besteht nur in der Ausrichtung des Würfels selbst.

Formeln für die Bewegungen der 5. Stufe sehen so aus:

• (PS_H)⁴ B (PS_H)⁴ B "- Option" A ";
• (PS_H)⁴ B "(PS_H)⁴ B - Variante "B";
• (PS_H)⁴ In der² (PS_H)⁴ In der² - Option "B".

C_H - Dies ist die Drehung der mittleren Reihe im Uhrzeigersinn, und der Exponent über der Klammer ist die Anzahl der Wiederholungen von Aktionen in Klammern.

Die Lösung des Puzzles ist die letzte Rotation

In der sechsten Stufe, wie auch in der vierten Stufe, ist das Notwendige notwendigWürfel werden an ihren Orten platziert, unabhängig von ihrer Ausrichtung. Das Puzzle sollte so gedreht werden, dass das Element, das sich bereits an der richtigen Stelle befindet, in der linken, fernen Ecke oben auf dem Würfel liegt. Die vorgeschlagenen Optionen zur Lösung der Formel spiegeln sich gegenseitig wider. Wiederholen Sie die Drehung, bis das gewünschte Ergebnis erreicht ist.

Die siebte Stufe ist die feierlichste und die schwierigste. Beim Drehen des Würfels sind Störungen in den bereits zusammengesetzten Rängen unvermeidlich. Es wird notwendig sein, sich voll auf die Bewegungen zu konzentrieren, andernfalls kann das Ergebnis der Versammlung unwiederbringlich ruiniert werden. Wie in der fünften Stufe ist die Reihenfolge der Bewegungen nur eine, aber es wiederholt sich 4 mal. Zuerst werden Drehungen für die Orientierung des Elements durchgeführt, dann wird die umgekehrte Drehung durchgeführt, um die unterbrochenen Reihen wiederherzustellen.

Vergessen Sie nicht, Bewegungen mit Hilfe von Zeichen des englischen Alphabets aufzuzeichnen. Die Formeln für die Bewegungen der Gesichter und Reihen des Würfels dieser Stufe sind wie folgt:

• (RF "R" F)² U (RF "R" F)² - Option "a";
• (RF "R" F)² U " (RF "R" F)² - Option "b";
• (RF "R" F)² U² (RF "R" F)² - Option "c".

B - Drehen Sie die Oberseite um 90 Grad, B "- drehen Sie die gleiche Seite gegen den Uhrzeigersinn, und B² doppelte Drehung.

Die Schwierigkeit der Stufe, die Position der Elemente korrekt zu schätzen und die erforderliche Rotationsoption zu wählen. Für Anfänger ist es schwierig, das Muster sofort richtig zu bestimmen und es mit der richtigen Formel zu vergleichen.

Zauberwürfel und Kinder

Ein schlaues Puzzle ist nicht nur für Erwachsene interessant,aber auch für Kinder. Die Weltrekordhalter für die Montage des Zauberwürfels waren Teenager. Im Jahr 2015 sammelte Colin Burns, der damals erst 15 Jahre alt war, in 5,2 Sekunden ein Spielzeug.

Ein einfaches, aber aufregendes Spielzeug geht weiterInteresse für die jüngere Generation in den letzten 5 Jahrzehnten. Das Hobby eines Kindes wird oft zum Beruf. Es gibt mathematische Wege, die Problemlösung des Rubikschen Würfels zu bewerten. Dieser Abschnitt der Mathematik wird beim Erstellen und Schreiben von Lösungsalgorithmen für automatisierte Computer verwendet. Roboter, die wirklich nach Wegen suchen, einen Würfel zu bauen, und keinen vorgehämmerten Bewegungsalgorithmus ausführen, lösen das Rätsel in 3 Sekunden, zum Beispiel CubeStormer 3.