Формулы 4 на 4: Как собрать кубик Рубика 4 на 4

Как собрать кубик Рубика 4х4: пошаговая инструкция для новичка

Для того, чтобы собрать кубик Рубика 4х4, нужно знать, как собирается кубик 3х3. Если вы ещё не умеете собирать его, можете глянуть подробное обучение для начинающих на нашем сайте.

Конечно, есть и такие способы сборки кубика 4х4, в которых не используется этап 3х3. Но такие способы не используются почти никем, так как они намного медленнее и сложнее для изучения. Все «новичковые» и профессиональные методы на данный момент используют именно приведение к кубику 3х3. Иное название такого приведения – редукция.

Тот способ, которому мы научим вас, очень близок по структуре к профессиональным методам. Это значит, что он быстрее других «новичковых» методов, а если вы захотите выучить профессиональные методы, вам будет проще это сделать.

Конечно, по нашей схеме вы не научитесь собирать за 20 секунд, как профессионалы. Но наше обучение — отличный вариант для того, чтобы сделать свои первые шаги в мире спидкубинга. И этого метода будет достаточно, чтобы выступать на соревнованиях!

Первый этап. Сборка центров

Сборка кубика 4х4 начинается с центров (картинка 1). Для начала соберём один из них, например белый. Этот этап легко выполнить даже без алгоритмов.

Картинка 1

Затем нужно собрать противоположный центр – жёлтый. Собирать его нужно именно на противоположной грани, иначе в конце кубик не соберётся. Для этого нужно использовать две простых формулы:

• Поднять два слоя справа (картинка 2), верхнюю грань влево (один слой) и опустить два слоя справа.
• Поднять два слоя справа, повернуть верхнюю грань два раза, опустить два слоя справа.

Картинка 2

Сначала сделаем жёлтую полоску на боковых гранях – два жёлтых центра, стоящие рядом. Расположим их так, как показано на картинке 3, при этом держим белый центр внизу. Делаем второй алгоритм. Если наверху оказалось только 2 жёлтых центра, делаем полоску ещё раз, ставим её в то же место, полоску на верхней грани ставим над плоской на фронтальной грани и делаем второй алгоритм. Если наверху оказалось 3 жёлтых центра, ставим место, куда должен встать оставшийся центр сзади слева на верхней грани, а сам нужный центр – снизу справа на фронтальной грани. После этого делаем первый алгоритм.

Картинка 3

Теперь нужно взять кубик белой гранью слева, жёлтой справа. На той грани, что оказалась сверху, собираем зелёный центр, это также делается интуитивно – соберите две полоски и соедините их. Затем перехватываем кубик так, чтобы этот центр оказался на задней грани и собираем сверху оранжевый центр. Для этого используем ту же методику, что и для жёлтого, при этом если какие-либо оранжевые центры находятся на нижней грани, перемещаем их на фронтальную теми же алгоритмами. Если же центр уже собран, но на другой грани – представьте, что это просто две полоски. После того, как оранжевый центр собран, перехватите кубик ещё раз и соберите на верхней грани синий центр. Тут может возникнуть ситуация, при которой на одной грани есть полоска, а на другой нет. В таком случае нужно сделать второй алгоритм, при этом держать готовую полоску справа, на какой грани она бы ни находилась. То же самое стоит сделать если на верхней грани есть лишь один элемент синего цвета. Красный центр на фронтальной грани соберётся сам.

Второй этап. Сборка рёбер

Теперь нужно собрать рёбра. На кубике 4х4 каждое ребро состоит из двух маленьких рёбер (картинка 4).

Картинка 4

Для того чтобы собрать такое ребро, нужно поставить два маленьких ребра друг напротив друга (картинка 5). После этого делаем следующий алгоритм: два слоя верхней грани вправо, правую грань вверх (везде, где не указано, что слоя два, делаем движение одним слоем), верхнюю влево, правую вниз, фронтальную по часовой стрелке, правую вниз, фронтальную против часовой стрелки, правую вверх, два слоя верхней грани влево. Затем ищем новое ребро и делаем тот же алгоритм. Повторяйте эти действия до тех пор, пока не соберутся все рёбра на кубике.

Картинка 5

Третий этап. Сборка обычного кубика Рубика

После этого осталось собрать кубик так, будто это кубик 3х3. Но есть две особенности. Их называют паритетами. Первый паритет может возникнуть при сборке креста верхнего слоя. Если верно ориентированы три ребра, или лишь одно, нужно сделать довольно длинный алгоритм. Но не пугайтесь, после небольшой практики вы легко его запомните. Для этого выучим несколько простых обозначений. Верхняя грань – U, правая грань – R, левая грань – L. Так обозначаются движения по часовой стрелке одного слоя. Если нужно сделать движение двумя слоями, добавляется маленькая буква w, например Rw, Uw, Lw. Есои нужно повернуть грань два раза – дописывают цифру 2, а если против часовой стрелки – дописывают символ ‘. Теперь можно выучить алгоритм: делаем Rw U2, перехватываем кубик так, чтобы верхняя грань оказалась сзади и продолжаем. Rw U2 Rw U2 Rw’ U2 Lw U2 Rw’ U2 Rw U2 Rw’ U2 Rw’.

Также существует второй паритет – его вы увидите уже на предпоследнем этапе – будет поменяно местами лишь два угла. На самом деле технически это вызвано тем, что местами меняются два ребра. Для того чтобы собрать кубик, мы делаем следующий алгоритм: Rw2 R2 U2 Rw2 R2 Uw2 Rw2 R2 Uw2. После этого продолжаем сборку кубика с этапа сборки правильного креста на верхнем слое.

Схема сборки кубика рубика 4х4 для начинающих

27 70 084 0

Головоломка кубик Рубика предназначенная для тренировки памяти и мышления. С каждым годом она становится все популярней. Кроме стандартного кубика 3 на 3, разрабатываются другие варианты головоломки: 2 на 2, 5 на 5, 7 на 7. Они бывают разных форм: круг, тетраэдр, шестиугольник, пирамида.

Самое сложное в сборке – понять, с чего начинать. От последовательности зависит то, насколько быстро вы соберете кубик.

В этой статье мы расскажем, как пошагово собрать кубик Рубика 4×4. Выучив схему, вы сможете легко собрать головоломку повышенной сложности.

1

Основные понятия

Во время сборки следует держать кубик только перед собой, чтобы не спутать стороны. У кубика 4 на 4 есть:

1. Центральные элементы.
2. Углы.
3. Ребра.
4. Верхняя и нижняя грани.
5. Фронтальная (та, на которую вы смотрите).
6. Левая и правая грани.

Поскольку граней стало больше, обозначения несколько изменены. Грани, которые находятся возле углов, обозначаются большими латинскими буквами. Те, которые находятся внутри, обозначаются маленькими символами.

• На фронтальной грани есть два левых и два правых слоя (L, l, r, R).

• На верхней и нижней есть задние и фронтальные слои (B, b, F, f).

• На левой и правой располагаются верхние и нижние слои (U, u, D, d).

Очень важно!
Буква без апострофа означает поворот по часовой стрелке.

Апостроф возле обозначения слоя (например, L’) означает, что повернуть левый слой нужно на четверть против часовой стрелки.
Если буквы стоят вместе без запятой, слои необходимо вращать одновременно.
Цифры указывают, сколько раз нужно повернуть ту или иную грань.

2

Сборка центров

В первом этапе нужно собрать каждый центр, не разбив предыдущий. Важно при повороте внутренних слоев добиться правильного расположения нужных цветов. После следует вращать только внешние грани, чтобы не разбить центры.

Вначале воспользуйтесь комбинацией ходов: r, f’, r’, F, r, f, r.

Далее примените формулу для вращения внешних граней: Rr, U, Rr’, U, Rr, U2, Rr’, U2.

Иногда при выполнении комбинаций кубики все равно не становятся на свои места. В таком случае формулы применяются до тех пор, пока элементы не будут собраны.

3

Первый этап сборки ребер

Нужно собрать парные элементы кубика, которые находятся напротив центров. На данном этапе вы можете разбивать центры. При правильной последовательности они в конце будут собраны.

Расположите одинаковые кубики напротив. Для этого, вращая внешние грани, позиционируйте элементы так, чтобы они сошлись. Используйте формулы:

1. Ll’, U’, R, U, Rr или Rr, U, L2, U’ Rr’.

2. Rr, U’, R, U, R’, F, R’, F’, Rr’.

3. Rr, U’, R, U, R’, F, R’, F’, Rr.

4. Dd, R, F’, U, R’, F, Dd’.

5. U, F’, L, F’, L’, F, U’.

Кликните по этой ссылке, чтобы вспомнить, как расшифровываются формулы.

4

Паритеты

После этих этапов собирать кубик 4 на 4 можно таким же образом, как собирать кубик рубика 3х3. Но иногда появляются три ситуации, когда формулы кубика 3 на 3 не применяются. Это так называемые паритеты.  Для их решения следует применить такие комбинации:

1. R, U’, l’, U2, l’, U2, l’, U2, l’, U, R’, U, l, U’, R, U, l, U’, R’, U, l2, U (1).

2. L2, d, R2, d, R2, d’, L2, u’, B2, u2, B2, u’, B2, R2, B, r’, B’, R2, B, r, B (2).

3. R’, F’, U, F, R, B, U2, F’, U, B’, U’, F, f, D’, f, D, f’, D’, f’, U2, f, D, f, D’, f’, D, f2, r, f, r, U2, r, f’, r’, f, F’, U’, F2, D, R, U, R’, D’, U’, F2, U2, F, U (3).

Когда центры и ребра будут собраны, приступайте к следующему этапу.

5

Сбор креста

Следует найти пару кубиков на ребре и объединить с одинаковыми по цвету кубиками из центра. Должен получиться правильный крест. Для этого примените следующие формулы:

1. R’ D’ R F2.

2. F2 D2 B2.

3. F U’ R U.

Комбинации можно применять последовательно.

6

Углы

Начинать следует с верхней грани. Один из угловых кубиков расположить снизу с помощью так называемой формулы пиф-паф: R U R’ U’. На данном этапе ее используют чаще всего.

Во время сборки возможны 6 ситуаций, в которых нужны специальные формулы:

• Угол вверху, а белый кубик смотрит влево – F’ U’ F (1).
• Угол в верхнем слое, белый кубик смотрит вправо. Примените комбинацию R U R’ (2).
• Угол вверху, а белый кубик направлен вверх – R U R’ U три раза (3).

• Угол в нижнем слое, а белый кубик смотрит влево – R U’ R2 F R F’ (4).
• Угол внизу, а белый кубик смотрит вправо – R U R’ U’ R U R’ U’ (5).
• Угол в нижнем противоположном слое. С помощью формулы R U R’ нужно переместить его в свой слой (6).

7

Второй этап сбора ребер

Следует найти 4 ребра и поставить их между центрами.

Для этого в верхнем слое выберите тот цвет, который соберете первым. Верхнюю грань крутить до тех пор, пока цвета не совпадут.

При сборе могут возникнуть 4 ситуации, при которых нужно применить следующие формулы:

• Алгоритм налево – U’ L’ U L F’ L F L’.
• Алгоритм направо – U R U’ R’ F R’ F’ R.

• Паритет – U R U’ R’ F R’ F’ R U2 U R U’ R’ F R’ F’ R.
• Затычка – U R U’ R’ F R’ F’ R. В результате возникнет первая или вторая ситуация, для которой следует применить соответствующую формулу.

8

Сбор верхней стороны

Этап следует начать с креста, который собирается с помощью формул:

1. F R U R’ U’ F’.

2. F U R U’ R’ F’.

Если в верхней части всего один кубик с нужным цветом, сначала примените первую комбинацию, затем вторую. После этого воспользуйтесь следующими комбинациями, чтобы сторона была полностью собрана.

1. R U R’ U R U2 R’.

2. R U2 R’ U’ R U’ R’.

Формулы нужно применять по 2-3 раза, чередуя друг с другом, пока слой не окажется собран.

9

Верхние углы и ребра

Любой угол в верхней части движениями U, U’ и U2 поставьте на свое место. Он должен совпадать с двумя цветами на нижних слоях (например, нижний левый край сочетается с зеленым, а нижний правый – с белым). Могут возникнуть ситуации, для которых нужны следующие комбинации:

• R2 D2 R U R’ D2 R U’ R.
• R’ U R’ D2 R U’ R’ D2 R2.

С помощью этих формул вы вернете кубики на места. Если же угол не оказался на нужной грани, нужно крутить верхний слой до тех пор, пока уголок не займет нужное место.

После сбора углов ребра собирают при помощи формулы пиф-паф. Здесь тоже бывают ситуации, когда нужны определенные комбинации:

1. R U’ R U R U R U’ R’ U’ R2.

2. R U’ R U R U R U’ R’ U’ R2 R U’ R U R U R U’ R’ U’ R2.

1. R U’ R U R U R U’ R’ U’ R2 U’ R U’ R U R U R U’ R’ U’ R2.

2. R U’ R U R U R U’ R’ U’ R2 U R U’ R U R U R U’ R’ U’ R2.

Кубик собран. Если у вас хорошая память, можете выучить схему сборки и пробовать собирать кубик на скорость.

Новичкам рекомендуем просмотреть видео, чтобы было проще собирать кубик.

Почитать в тему:

Если вы увидели ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Понравилась инструкция?

27 Да Нет 23

Удивительная математика внутри кубика Рубика / Хабр

В прошлом году исполнилось 40 лет с того времени, как человечество узнало о кубике Рубика. Эта головоломка сразу смутила умы почти полумиллиарда энтузиастов, которые полагали, что могут раскрыть сумасшедшие секреты этого удивительного кубика, если разберут его на составные части.

В преддверии юбилея кубика Рубика (да, юбилея!) и стартов новых потоков курсов Математика для Data Science и его расширенной версии Математика и Machine Learning для Data Science, пришло время раз и навсегда разгадать эту головоломку, на этот раз с помощью довольно сложной математики. Физические внутренности кубика могут быть изготовлены из пластика, но его виртуальными внутренностями, конечно же, являются числа. Давайте же окунёмся в этот мир чисел.

---

Разбор кубика Рубика на блоки

Начнем с базовых знаний. Кубик Рубика размером 3x3x3 имеет шесть граней, каждая своего цвета. Центральный кубик каждой грани прикреплён к внутренней крестовине, скрепляющей все элементы куба. Центральные кубики могут только вращаться вокруг своей оси. Одни и те же цвета всегда располагаются напротив друг друга; на стандартном кубе белый цвет находится напротив жёлтого, красный – напротив оранжевого, синий – напротив зелёного.

Если разобрать кубик Рубика, можно увидеть, что он состоит из трёх типов составных блоков. Первый тип: центральная крестовина, на которой удерживаются центральные кубики каждой грани. Второй тип – маленькие кубики размером 1x1x1. Угловые кубики имеют три цветные стороны, бортовые кубики – две. Кубик Рубика имеет одну крестовину, восемь угловых кубиков и двенадцать бортовых кубиков.

С помощью математики мы можем узнать общее количество способов, которыми можно перемешать кубик Рубика: 43 252 003 274 489 856 000. В виде математической формулы это число можно представить следующим образом: (3⁸8!)(2¹²12!)/12. Вот как получается эта формула.

Первый элемент, 3⁸, определяет количество возможных вариантов вращения восьми угловых кубиков. Угловой кубик можно вставить в паз, который может поворачиваться тремя разными способами. То есть для каждого из восьми угловых кубиков множитель равняется 3, поэтому происходит умножение до 3⁸.

Далее учитываем перемещения каждого углового кубика. Всего угловых пазов восемь, поэтому у первого углового кубика есть восемь вариантов. У второго углового кубика остается семь вариантов, у следующего слева кубика – шесть вариантов и так далее, вплоть до последнего углового кубика, который должен войти в последний угловой паз. Это даёт факториал 8!.

Таким образом, первая часть формулы (3⁸8!) осуществляет подсчёт всех способов, которыми угловые кубики могут размещаться в кубе. Значение 3⁸ – это их ориентация, а 8! – их положение.

В следующей части формулы (2¹²12!) применяется тот же принцип, но теперь для ребер. Рёбра имеют только две ориентации, поэтому 12 рёбер могут иметь в общей сложности 2¹² ориентаций. Всего имеется 12 положений, поэтому 12! представляет собой количество способов, которыми кубики могут быть размещены в таких положениях.

Что ещё осталось в формуле (3⁸8!)(2¹²12!)/12? Осталось деление на 12. Деление на 12 связано с одной особенностью кубика Рубика, о которой многим известно, но которую не до конца её понимают. Проведём мысленный эксперимент (который, возможно, вы уже проводили вживую!):

Предположим, вы разобрали кубик Рубика, вытащили из него все кубики, а затем вставили все кубики обратно в случайные пазы (при этом угловые кубики можно установить только в углы, а бортовые кубики – только на рёбра). Вы получите конструкцию, которая выглядит как обычный перемешанный кубик, и на данный момент мы подсчитали все возможные комбинации созданного таким образом куба: (3⁸8!)(2¹²12!). Теперь зададим вопрос, всегда ли можно собрать такой перемешанный кубик, не разбирая его на части?

Ответ – «нет».

Здесь кроется ловушка, в которую попадало множество начинающих любителей разгадывать эту головоломку. Если вы тренируетесь и хотите перемешать уже собранный куб, необходимо сохранить куб в целости и собрать его вручную. Если разобрать куб на части и собрать кубики случайным образом, вероятность того, что головоломку можно будет решить, составит всего 1 к 12.

Ответ кроется в алгоритмах

Хотите понять, почему вероятность составит всего 1 к 12? Есть хороший визуальный способ понять, почему вероятность именно такая. Шанс собрать разобранный на составные кубики и снова случайным образом перемешанный большой куб будет равен шансам собрать куб со следующими образцами граней:

Оранжевая, жёлтая и зелёная стороны грани (не показаны) собираются как обычно.

 Мы разместили их таким образом, чтобы было понятно, как получается коэффициент 12. Ряд 1 имеет нормальные углы. У рядов 2 и 3 один угол повёрнут. Столбец 1 имеет нормальные рёбра. У столбцов 2 и 3 одно ребро повёрнуто. У столбца 3 два ребра поменяны местами. И, наконец, в столбце 4 одно ребро повёрнуто и два ребра поменяны местами.

Таким образом, 12 кубов, представленных выше на фотографиях, не могут быть преобразованы друг в друга. 13-го варианта, который нельзя преобразовать ни в один из таких 12 кубов, не существует. Откуда нам это может быть известно?

Между тем, что может и что не может быть сделано посредством перемещения граней куба, есть связь. Последовательность перемещений граней куба энтузиасты сборки часто называют «алгоритмом». Популярными алгоритмами являются те, которые перемещают лишь несколько кубиков, оставляя остальные нетронутыми. Число 12 возникло по той причине, что на такие алгоритмы накладываются ограничения.

Число 12 составляется из трёх множителей: 12 = 3 * 2 * 2. Откуда берутся множитель 3 и два множителя 2?

Множитель 3: существует алгоритм, который поворачивает каждый из двух разных углов, но нет алгоритма, который поворачивает один угол (оставляя все остальные нетронутыми). Другими словами, если взять обычный кубик Рубика, вынуть один из его углов и заменить его на повёрнутый, такой куб собрать будет невозможно, то есть вы переместитесь из верхнего левого угла нашей диаграммы в одну из клеток прямо под ним.

Однако, если повторить эту операцию и повёрнуть еще один угол, второй множитель 3 не добавится. Теперь, когда в кубе повёрнуто два угла, мы можем последовательно применять алгоритм, поворачивающий два угла, до тех пор, пока не зафиксируется по крайней мере один из углов. Если другой угол случайно встанет на своё место, можем считать, что нам повезло и такой куб можно собрать. Ориентация углов может быть троякой.

Рассуждения относительно первого множителя 2 аналогичны. Существует алгоритм, поворачивающий на свое место каждое из двух разных рёбер, но алгоритма, способного повернуть на своё место только одно ребро, не существует. Таким образом, любое количество повёрнутых ребер может быть сведено к одному ребру, которое в итоге либо окажется, либо не окажется повёрнутым – варианта всего два.

Последний множитель 2 фактически относится к граням и углам, хотя на диаграмме мы показали его с гранями. Существует алгоритм, меняющий местами два угла, одновременно меняя местами два ребра. Но нет ни одного алгоритма, который был бы способен менять местами ни только пару углов, ни только пару рёбер.

Возьмите куб, вытащите два ребра и поменяйте их местами – на диаграмме вы попадёте на столбец, расположенный либо между столбцами 1 и 3, либо между столбцами 2 и 4. Аналогичные рассуждения можно применить, если поменять местами пару углов. Однако перемена местами пары ребер и пары углов уравновешивает баланс, так как алгоритм выхода из таких состояний существует.

Итак, после того как мы объяснили, откуда взялись все множители в коэффициенте 12, можно понять, откуда взялась формула (3⁸8!)(2¹²12!)/12. Число всех возможных положений кубиков в кубе составляет (3⁸8!)(2¹²12!), но только двенадцатая часть таких положений годится для сборки куба. Таким образом, число (3⁸8!)(2¹²12!)/12 обозначает количество способов, которыми можно перемешать кубик Рубика, не разбирая его на части.

Доказательство Популярной механики

Если вы достаточно любопытны, то, наверное, захотите проверить, верны ли сделанные выше утверждения. Существуют ли более сложные математические приемы, которые могут доказать, что «алгоритма, способного повернуть на своё место только один бортовой кубик, не поворачивая любой другой кубик, не существует»? Да, такие математические приёмы существуют. Вот как примерно строится такое математическое доказательство:

При переворачивании грани куба происходит перемещение четырёх бортовых кубиков. Рассмотрим, к примеру, алгоритм из 10 перемещений. Для каждого кубика выполните алгоритм и посчитайте, сколько раз перемещался кубик, и назовите это количество «числом перемещений кубика». Сложите эти числа для каждого бортового кубика, всего должно получиться 40 перемещений кубиков, так как каждое из 10 перемещений добавляет к сумме четверку.

В общем случае для любого алгоритма общее число перемещений бортовых кубиков должно быть кратно 4. Теперь пара важных фактов: если бортовой кубик перемещать чётное количество раз и вернуть его обратно в тот же самый паз, он будет иметь такую же ориентацию. И наоборот, если бортовой кубик перемещать нечётное количество раз и вернуть его обратно в тот же самый паз, он будет иметь перевёрнутую ориентацию.

Естественно, сказанное выше можно доказать с использованием более сложных математических методов, но мы не собираемся сильно углубляться в математику, иначе объём данной статьи превзойдёт все мыслимые и немыслимые пределы. Эти два факта также можно проверить экспериментально, чтобы понять, что всё происходит именно так. (В этом доказательстве поворот на 180 градусов считается двумя перемещениями каждого соответствующего кубика. )

Теперь давайте рассмотрим гипотетический алгоритм, достигающий цели, поворачивающий один бортовой кубик, оставляя при этом в неприкосновенности другой кубик. Одно повёрнутое ребро было перемещено алгоритмом нечётное количество раз, а каждое из 11 остальных рёбер было перемещено чётное количество раз. Сумма 11 чётных чисел и одного нечётного числа всегда нечётна, но мы показали ранее, что такая сумма должна быть кратна 4. Может ли нечётное число быть кратно 4? Нет, не может. Следовательно, такого алгоритма не существует.

Теперь вы понимаете, что число (3⁸8!)(2¹²12!)/12 представляет собой количество возможных состояний куба. Но для изучающего куб математика это лишь предварительная информация. Перед тем как начинать применять более сложные математические методы, задайте себе главный вопрос: «Существуют ли в этой теме математические вопросы, оставшиеся без ответов?»

 Главной задачей, поставленной изобретателем головоломки, естественно, была сборка куба. Эрно Рубик (Ernő Rubik) создал первый прототип головоломки в 1974 году, и через шесть лет она поступила в массовую продажу. Естественно, он был первым, которому удалось собрать куб.

В 1980 году кубик Рубика стал хитом продаж в магазинах игрушек. Но некоторые математики уже несколько лет экспериментировали с его ранними версиями. Одним из них был доктор Дэвид Сингмастер (David Singmaster) – составитель знаменитого путеводителя «Записки о Волшебном кубике Рубика» и разработавший нотацию для записи операций поворота граней куба. Эта нотация стала стандартом и теперь известна как нотация Сингмастера.

Если бы это была статья писалась в 1980-х годах, то, возможно, стоило бы подробнее объяснить читателям, что такое нотация Сингмастера, и использовать её при описании алгоритмов сборки куба. Множество авторов статей так и делали. Но сегодня на Youtube выложено множество видеоинструкций, поэтому в этой статье мы не будем отвлекаться на описание нотации.

За последние несколько десятилетий рекорд сборки кубика Рубика на время постоянно обновлялся. На сегодня мировой рекорд сборки кубика Рубика человеком составляет 3,47 секунды. В 1997 году доктор Джессика Фридрих разработала самый известный, самый скоростной и самый гибкий метод быстрой сборки кубика Рубика Самые быстрые сборщики кубика Рубика сегодня пользуются разными вариантами сборки от доктора Фридрих.

По мере того как одни пользователи оттачивали мастерство сборки, другие пытались решать важные математические вопросы, связанные с этой головоломкой. За сколько ходов можно собрать куб независимо от того, в каком состоянии он первоначально находился? Если кто-то перемешал куб за 500 ходов, то, естественно, собрать его можно менее чем за 500 ходов. На насколько именно меньше ходов?

Соответственно, была поставлена главная математическая задача: существует ли магическое число, позволяющее сказать: «любой перемешанный куб может быть собран именно за такое количество ходов [или меньше]»? Благодаря остроумному замечанию, что для обретения чувства уверенности нужно божественное вмешательство, это число получило название «Число Бога».

Первая гипотеза о существовании Числа Бога была выдвинута доктором Морвеном Тистлетвэйтом (Morwen Thistlethwaite) в 1981 году, который доказал, что это число существует и не превышает 52. Другими словами, любой перемешанный куб может быть собран за 52 хода или меньше.

В 1990–2000-х годах математики пошли ещё дальше. В июне 2010 года группа из четырёх учёных доказала, что Число Бога равняется 20. На этом веб-сайте, который ведут эти учёные, представлены самые последние знания о кубике Рубика.

Другими словами, какое бы хаотичное первоначальное состояние ни имел Кубик Рубика, его всегда можно собрать за 20 или менее ходов. 

Для математиков в теме кубика Рубика остались лишь небольшие лакомые кусочки. Число Бога определено и равняется 20. Но точно неизвестно, сколько именно из 43 252 003 274 489 856 000 комбинаций потребуют для сборки полных 20 ходов.

Количество комбинаций, для сборки которых требуется ровно один ход, составляет 18. Это значение легко рассчитать. Есть шесть граней и три способа поворота каждой из них. Сколько кубов можно собрать ровно за два или три хода? Для математиков эта задача сложности не представляет, но можно предположить, что с увеличением количества ходов также будет увеличиваться сложность вычислений. Сегодня математики уже добрались до числа ходов 15; мы точно знаем количество комбинаций, для сборки которых требуется ровно 15 ходов, но пока не вполне точно представляем количество комбинаций для числа ходов от 16 до 20.

И это – последняя нерешённая задача в математической теме кубика Рубика. Будем ждать, когда кто-либо её решит. Может быть, это будете вы?

Получите нужные знания и навыки на курсе Математика для Data Science и его расширенной версии Математика и Machine Learning для Data Science. А промокод HABR даст скидку 50%. 

Узнайте, как прокачаться в других специальностях или освоить их с нуля:

• Профессия Data Scientist

• Профессия Data Analyst

• Курс по Data Engineering

Другие профессии и курсы

ПРОФЕССИИ

• Профессия Java-разработчик

• Профессия QA-инженер на JAVA

• Профессия Frontend-разработчик

• Профессия Этичный хакер

• Профессия C++ разработчик

• Профессия Разработчик игр на Unity

• Профессия Веб-разработчик

• Профессия iOS-разработчик с нуля

• Профессия Android-разработчик с нуля

КУРСЫ

• Курс по Machine Learning

• Курс «Machine Learning и Deep Learning»

• Курс «Python для веб-разработки»

• Курс «Алгоритмы и структуры данных»

• Курс по аналитике данных

• Курс по DevOps

Как собрать кубик 4х4 – Месть Рубика

Введение

Кубик 4x4x4 — следующая головоломка в серии кубиков Рубика, известная как
Месть Рубика . Хотя это кажется намного более сложным, чем знаменитая 3×3, решение мести Рубика 4×4 очень похоже на нее и требует изучения лишь нескольких дополнительных алгоритмов.

Сначала научитесь собирать кубик 3×3

Чтобы собрать кубик 4х4, вам нужно сначала узнать, как собрать кубик Рубика 3х3. Если вы не знакомы с решением или не помните его, просмотрите решение 3×3, прежде чем продолжить. Лучше всего освоить решение 3×3, прежде чем переходить на 4×4, хотя это и не обязательно.

Переместить обозначения

Те же правила записи ходов применимы и к кубу 4×4, с двумя отличиями:
1. Строчные буквы означают поворот

2 слоев соответствующей грани.
2. «2» перед буквой грани (например, 2R) означает перемещение только внутреннего слоя соответствующей грани.

[ r ]

[ 2R ]

Механика

Механика 4х4 немного отличается от классического кубика Рубика 3х3. Нет единой центральной части, а есть 4 центральные части каждого цвета; поэтому они не фиксируются в своих положениях.

Нет фиксированных центральных частей: В кубе 4×4 нет фиксированных центральных частей, что означает, что эти центральные части могут перемещаться по кубу и заменять друг друга местами (в отличие от 3×3, где желтые всегда остаются напротив белых, для пример). Это означает, что мы не можем определить цветовую схему куба, глядя на центральные части (мы будем использовать память или угловые части). Как уже упоминалось, есть

4 центральных элемента для каждого цвета. Для 4 центральных частей, собранных вместе, мы называем центральный блок . (На изображении: пример решенного красного центрального блока)

Несколько граней: каждая грань в кубе 4×4 имеет идентичную кромку вокруг куба, то есть существует 2 кромки каждого типа (например, 2 желто-красных кромки). На втором этапе мы собираемся соединить их вместе. Для двух одинаковых краев, соединенных вместе, мы называем краевым блоком . (На изображении: пример парного красно-синего реберного блока)

Решение

Шаг 1 Шаг 2 Шаг 3 Шаг 4

Шаг 1: Решение центральных частей

Первый шаг заключается в том, чтобы полностью собрать 6 центральных блоков, всего 24 элемента. Мы начнем с решения 1-го центрального блока . Удачи!

В этом руководстве для начала я выбрал желтый цвет . Собрать первый центральный блок должно быть довольно легко, так как нет деталей, которые нужно сохранять. Вот как вы должны подойти к этому: начните с сопоставления 2 центральных частей рядом друг с другом и поднесите к ним 3-ю и 4-ю части.

Пример: собираем 4-й центральный элемент.

Решение:[ r’ ​​F r ]

Объяснение: , выполняя движение r’ , вы опустите верхнюю правую желтую центральную часть на верхней грани на лицевую сторону (теперь она будет смежно с центральной частью на лицевой стороне), затем Переместите F , чтобы выровнять обе детали по правой стороне лицевой стороны, и, наконец, переместите r , чтобы вывести их обе вверх на верхнюю грань и сформировать полный желтый центральный блок.

Если бы желтая деталь на передней панели находилась в другом положении на передней панели (из 4 возможных положений), вы могли бы просто сделать несколько F-поворотов, чтобы отрегулировать ее. То же самое касается верхней грани.

Я сделал инструкции для этой части короткими, так как это интуитивно понятная часть. Просто найдите время, чтобы попрактиковаться в движениях куба 4×4, и вскоре вы освоите способность интуитивно создавать центральные блоки.

2-й центральный блок: Второй центральный блок, который нужно решить, должен быть напротив по цвету по отношению к предыдущему, который мы только что решили: так как мы решили только желтый центральный блок, теперь нам нужно решить белый центральный блок (это относится только к исходным кубикам цветовой схемы! Там, где желтый находится напротив к белому, красный к оранжевому и синий к зеленому.)

Переверните куб так, чтобы желтый центральный блок оказался внизу. Способ решения белого центрального блока заключается в перемещении белых центральных частей по одной (или попарно) на верхнюю грань (конечно, не повреждая решенный центральный блок внизу).

Поскольку сохраняются только нижняя и верхняя части посередине, вы можете свободно переворачивать: F / B / R / L слоев.

Способ «загрузки» центральной части боковой грани (F / B / R / L) в верхнюю грань заключается в использовании следующих движений:

Пример: загрузка 2 белых центральных частей с грани F (одинаково для всех граней).

Решение: [ r’ F2 r ]

Объяснение: так как мы должны сохранить центральные части внизу, просто сделать движение вправо/влево недостаточно. Поэтому делаем r’ переместите и снимите небелые центральные фигуры сверху на поверхность F, затем поменяйте их местами с 2 белыми фигурами, выполнив F2 . (В данный момент на задней стороне есть 2 желтые фигуры, которые вернутся в исходное положение на следующем ходу). Теперь мы, наконец, изменим ход r’, сделав ход r . Белые фигуры теперь правильно расположены на верхней грани, а все желтые фигуры на нижней остались невредимыми.

Это важная идея для понимания решения 4×4. Это как « Лифт «движение, мы опускаем «лифт» к фигурам, которые мы хотим переместить, «загружаем» фигуры в «лифт» и поднимаем их вверх в решенное положение. Таким образом, мы можем позиционировать фигуры, пока сохранение уже решенных частей.

Когда 3 центральных элемента находятся сверху:

Здесь реализована та же идея: мы также воспользуемся идеей лифта. На самом деле алгоритм почти аналогичен

Решение: [ r’ F r ]

Единственная разница в том, что нам нужно сделать только один F-поворот, потому что одна белая фигура уже была «внутри» лифта.

Если 3 белые части сверху или часть на лицевой стороне расположены иначе, чем в примере, все, что вам нужно сделать, это всего лишь несколько поворотов U / F, чтобы отрегулировать их, как на изображении, и решить.

3-й центральный блок: мы можем выбрать любой из оставшихся четырех цветов в качестве третьего блока для решения.
В этом руководстве я выбрал красный .

Лучше всего повернуть (перевернуть) куб так, чтобы решенные центральные блоки (желтый и белый) оказались на правой и левой гранях.

Сделайте несколько ходов r/r’ и U/F/B/D , чтобы сформировать 2 соседние красные фигуры. Поверните (переверните) куб так, чтобы они появились на верхней грани (желтые и белые по-прежнему на правой и левой гранях). Затем сделайте несколько разворотов, если необходимо, чтобы выровнять 2 красных центральных элемента на левой стороне верхней грани (см. изображение для пояснений левой/правой внутренней стороны) (может быть и правая сторона, я лично привык к левой, так как я правша), как в примере ниже (правое изображение):

Пример: образует 2 соседних красных элемента.

Решение: [ U’r U ]

Объяснение: мы сделаем ход U’ (поэтому, когда мы сделаем ход r, две красные фигуры станут рядом друг с другом, а не по диагонали), затем мы сделаем ход r движение, чтобы соединить 2 красные центральные фигуры, и, наконец, мы сделаем движение U , чтобы выровнять их обе слева.

Решение оставшихся 2 частей: Лучший способ сделать это — расположить одну красную центральную часть с левой стороны (внутренняя левая) куба, а вторую — с правой стороны, а затем сделать движение вправо/влево, чтобы соединить их в пару. В следующем примере обе оставшиеся части находятся на правой стороне (внутренней правой) куба (одна находится на верхней грани):

Решение: [ F2 r’ F r ]

Объяснение: Сначала мы сделаем ход F2 , чтобы переместить одну фигуру в левую сторону (так что следующий ход r’ не повлияет на нее, и она соединится с фигурой, которая в данный момент находится сверху) (The Причина, по которой мы делаем F2, а не F’, заключается в том, что на следующем ходу мы хотим, чтобы они образовали пары рядом друг с другом, а не по диагонали). Тогда мы сделаем r’ ход, чтобы соединить фигуры в пары. Теперь сделаем движение F , чтобы выровнять обе части по правой стороне лицевой стороны. Наконец, мы сделаем ход r , чтобы собрать их в окончательное положение на верхней грани, чтобы все 4 красных центральных элемента были полностью собраны.

*Приведенный выше пример применим ко всем возможным случаям, так как, выполняя движения «п/р» и «П/Б/Н/Н», вы можете расположить 2 оставшиеся центральные фигуры в одном и том же положении и решить таким же образом.

4-й центральный блок: Четвертый центральный блок, который нужно решить, имеет цвет, противоположный тому, который мы только что решили,
означает оранжевый (опять же, относится только к исходным кубам цветовой схемы, где оранжевый противоположен красному).

Сначала мы перевернем куб вверх дном, чтобы красный центр оказался на нижней грани (желтый и белый по-прежнему на левой и правой гранях). Нам нужно перенести все оранжевые центральные части на верхний слой. Надеюсь, некоторые из них уже есть.

Мы воспользуемся принципом «лифта», чтобы загрузить оранжевые элементы наверх, не повреждая красные элементы внизу. Вот пример того, как это делается:

Решение: [ r’ F’ r U ]

Объяснение: сначала мы сделаем ход r’ , чтобы снести «лифт» с неоранжевыми центральными частями наверху. Затем мы сделаем ход F’ , чтобы загрузить фигуру в лифт (правильно делать F’, а не F2, чтобы совпасть рядом с оранжевой фигурой сверху). Затем мы сделаем движение r , чтобы поднять лифт обратно в решенное положение. Наконец мы сделаем U переместить, чтобы выровнять обе части по левой стороне центра (чтобы «освободить» лифт для следующих 2 частей).

Собираем оставшиеся 2 центральные детали: Лучший способ собрать оставшиеся 2 детали — перемещать по одной детали в верхний слой, используя принцип лифта:

Решение: [ r’ F r ]

(Если вы забыли, мы не можем просто сделать ход [r], потому что внизу есть красные центральные фигуры, которые нужно сохранить)
Объяснение: делаем ход r’ (снос «лифта»), затем делаем ход F , чтобы загрузить в него оранжевую фигуру, наконец делаем r переместите, чтобы загрузить оранжевую центральную часть в решенную позицию. (Примечание: опять же, используя принцип лифта, ни одна красная центральная часть или желто-белая часть не пострадала).

Теперь мы снова применим ту же самую идею для последней центральной части:

Решение: [ F2 r’ F r ]

Объяснение: Сначала мы сделаем F2 движение, чтобы расположить оранжевую фигуру на левой внутренней стороне куба (Мы делаем F2, а не F, потому что мы хотим, чтобы она совпадала с другой оранжевой фигурой, дальше пойдет вниз). Затем мы делаем ход r’ (спуская лифт), затем ход F , чтобы загрузить обе фигуры в «лифт». Наконец, мы загрузим обе части с ходом r и решим весь оранжевый центральный блок.

5-й и 6-й центральные блоки: Последние 2 центральных блока решаются одновременно, так как при решении одного цвета другие цветные блоки автоматически окажутся в противоположном центре, который является единственным доступным центром.

Важно! Эти центры можно решить правильно, а неправильно . Давайте выберем зеленый цвет , чтобы узнать его правильное положение (из 2 доступных мест). Согласно исходной цветовой схеме, когда желтый цвет сверху, а красный цвет на лицевой стороне, зеленый должен быть на 9-м месте.0006 справа .

Переверните куб так, чтобы будущая зеленая грань оказалась сверху.

Решить эти последние 2 центра проще, чем кажется, и это делается, выполняя только ходы r2 и U/B.

1) Сначала возьмите 2 соседних зеленых элемента на верхний слой (скорее всего, он уже там) и выровняйте их по левому краю. Вот как это сделать:

Поместите зеленую центральную часть с левой стороны, используя U ходов. Сделайте ход r2 и посмотрите, образовались ли 2 соседние зеленые фигуры на верхней грани. Если да то ставь U/U’ переместить, чтобы выровнять их обоих по левой стороне, и сделать еще r2 , чтобы развернуть и вернуть все на место.

Если после выполнения первого хода r2 у вас нет соседних зеленых цветов, переверните ход r2 и сделайте несколько ходов D (посмотрите на нижнюю грань, чтобы увидеть, сколько нужно), поэтому, когда вы снова сделаете еще один ход r2, зеленая часть будет перемещена вверх и совпадет с зеленой частью, которая уже там.

Пример: Нижняя грань выглядит так: (поворот x)

Решение: [ D’ r2 U’ r2 ]

В этом случае зеленой пары сверху уже нет (обозначения смотрите только на левом изображении).
Объяснение: сначала требуется ход D/D’ , поэтому следующий ход r2 сформирует соседнюю пару зеленых центров наверху. Затем ход r2 , чтобы совместить 2 зеленые фигуры вместе (подъемник поднимается вверх), затем ход U’ , чтобы выровнять обе зеленые фигуры с левой стороны («выгрузка» из лифта). Наконец-то r2 переместить, чтобы перевернуть все остальные части на место (лифт опускается).

2) Соединяем две другие зеленые фигуры в верхнюю грань: Здесь есть два варианта: только одна часть внизу или обе части внизу.

Если одна деталь сверху: более легкий случай. Совместите зеленую центральную часть внизу с левой стороной нижней грани (с помощью D/D’) таким образом, чтобы к следующему ходу r2 она совпала со второй зеленой частью. Сделайте ход r2 и сопоставьте 2 зеленые центральные части. Затем просто сделайте движение D/D, чтобы выровнять обе части по правой стороне нижнего центра. Наконец, сделайте ход r2, чтобы загрузить обе фигуры наверх. Все зеленые фигуры собраны, а все синие фигуры находятся внизу (все центральные части собраны!)

Пример:

Решение: [D r2 D’ r2 ]

Если обе части находятся внизу: есть 2 возможных случая — смежные или диагональные друг к другу-

Диагональ: [ r2 D/D’ r2 ] . Объяснение: сделайте ход r2 так, чтобы одна зеленая фишка поднялась вверх на верхний слой. Затем сделайте ход D/D’ , чтобы переместить оставшуюся зеленую фигуру внизу на второе доступное место слева, так что рядом соответствует второй фигуре, которая в настоящее время находится сверху, как только она вернется вниз на следующем ходу. Теперь сделайте ход r2 , чтобы опустить зеленую фигуру. Зеленые центральные части теперь расположены рядом друг с другом. Продолжайте в соответствии с приведенными ниже инструкциями для смежных случаев.

Смежный: [ r2 D2 r2 ] . Объяснение: выровняйте обе зеленые фигуры по левой стороне центральной области внизу (сделав D/D’ ходов), затем сделайте r2 9Ход 0007 (принцип лифта). Выполните ход D2 , чтобы поместить обе зеленые фигуры на правую сторону (чтобы они были подняты вверх следующим ходом), и, наконец, измените ход r2 , чтобы вывести центры зеленых наверх. столкнитесь и полностью решите зеленый (и синий!) Центральный блок!. (см. пример ниже)

Пример: Нижняя часть выглядит так: (поворот x)

Решение: [ D’ r2 D2 r2 ]

Вот и все! Вы правильно собрали все 6 центральных блоков друг с другом. Я рекомендую вам остановиться на этом и попрактиковаться в сборке всех центральных блоков куба 4×4, пока вы не почувствуете себя комфортно, делая это интуитивно. Опытному сборщику кубика Рубика 3×3 не составит большого труда сделать это за день или два.

Шаг 2. Соединение всех кромок

Второй шаг заключается в объединении всех реберных частей с их идентичными близнецами на кубе 4×4 в реберных блоков . Нужно решить 12 краевых блоков, то есть всего 24 краевых элемента. На изображении справа вы можете увидеть пример двух бело-синих краев, соединенных вместе в один краевой блок (бело-синий краевой блок).

Перестановки краевых блоков вокруг куба совершенно бессмысленны на этом шаге.

Решение первых 4 граничных блоков:
Здесь можно соединить краевые части в блоки и сохранить их на верхней и нижней гранях (= 8 доступных мест. Мы начнем с 4 сверху). Помните, что вы можете делать любые ходы U/D/B/R/L/F, которые вы хотите, так как они не влияют на центральные фигуры.

Вот как это делается:
Найдите 2 одинаковых ребра, расположенных как на картинке, затем выполните следующий алгоритм:

Алгоритм: [ d R U R’ d’ ]

Этот алгоритм объединяет две крайние части в блок и сохраняет их на верхней грани, не повреждая центральную часть. Вот как: сделав ход d , две крайние фигуры соединится. Затем с помощью движения R сформированный краевой блок переместится вверх в верхний слой. Затем мы сделаем ход U/U’/U2 , чтобы закрепить блок наверху (чтобы он не опустился на следующем ходу — R’). Мы будем делать U/U’/U2 в соответствии с краевыми блоками вверху, если нет решенных краевых блоков, то это не имеет значения. Если есть уже решенные блоки — мы хотим убедиться, что вместо этого их не сняли. Наконец мы сделаем R’ d’ , чтобы вернуть все остальные детали на место.

Используя этот метод, вы сможете быстро соединить и сохранить сверху/снизу первые 8 граничных блоков.

Как вставить крайние части в чехол выше?

Сначала поместите обе фигуры на одну грань, используя движения R2/L2/F2/B2 и движения U/D. Вот быстрый алгоритм перемещения 2 ребер в нужное положение (см. изображение):

Решение: [ L’ U L ]

С помощью этого простого алгоритма вы сможете правильно расположить 2 ребра, которые находятся на одной грани и имеют одинаковый цвет на общей грани (если нет, просто сделайте U-образный ход) в нужный корпус. Затем просто выполните соответствующий алгоритм [ d R U R’ d’ ] , и обе части будут объединены в пары и сохранены на верхней грани.

Используя описанный выше метод, вы сможете перевести все 8 первых пар ребер в положение простого регистра. Начните с более легких ребер, которые уже находятся в этом положении. Чем меньше краевых кусочков останется, тем легче получится.

Если у вас уже есть парные ребра на сторонах куба (например, между передней и правой гранями), просто сделайте простой R/R’/L/L’, чтобы поместить его на верхний слой. Для парных рёбер на нижней просто сделайте двойное движение боковой грани, чтобы вывести её на верхнюю грань.

Пример: решение 4-го реберного блока.

Решение: [ L D’ L’ ] [ d’ L’ U L d ]

Объяснение: в этом примере видно, что уже сформировано 3 реберных блока, а четвертый разделен на грани F. В первых 3 ходах (первые скобки) мы двигаемся вокруг ребра внизу в «идеальный» случай, когда они оба находятся на боковых гранях с разными цветами на грани F, а затем просто решим это так, как описано выше (это тот же алгоритм, только слева — L вместо R)

Теперь все 4 крайних блока сверху сформированы, переходим к следующим:

Решение блоков с 5-го по 8-й ребро:
Переверните куб вверх дном, чтобы все парные реберные блоки оказались на нижнем слое. Теперь просто сделайте то же самое для следующих 4 пар ребер, используя те же алгоритмы и идеи, что и выше. Единственное отличие состоит в том, что для уже решенного реберного блока на боковых гранях: вместо перемещения R выполните – [R U R’] для загрузки реберного блока в верхний слой с сохранением нижних реберных блоков.

Пример: решить 8-ю пару.

Решение: [ d’ L’ U L d ]
(точно так же, как обсуждалось выше)

В этом примере формируются все краевые блоки внизу, а также формируются еще 3 блока на верхней грани. Осталось решить только одну. В нашем случае это будет красно-белая часть (вторая часть находится между передней и левой гранями). Решается точно так же, как показано в последнем примере.

После решения всех 8 краевых блоков на верхней/нижней гранях переходите к последним четырем:

Решение последних 4 граничных блоков:
Решение последних 4 граничных блоков немного сложнее, но очень короткое. Здесь мы хотим, чтобы 2 части с двумя краями были с того же цвета на их общей стороне (как на изображении ниже).
Следующий алгоритм решает обе пары ребер одновременно, сохраняя при этом все остальные реберные блоки и центральные части:

Алгоритм: [ d R F’ U R’ F d’ ]

Это важный алгоритм; это алгоритм, который вам нужно запомнить, чтобы собрать кубик 4×4 наизусть. Потратьте некоторое время, чтобы получить его.

Используя этот алгоритм, вы решите все 4 последние пары ребер.

Если ребра не имеют одинакового цвета на их общей грани, как в примере ниже, используйте следующую последовательность движений:

Решение: [ R F’ U R’ F ]

Объяснение: этот алгоритм перевернет 2 ребра между передней и правой гранями. Теперь части будут совпадать для случая, описанного выше.

Если только одна пара ребер имеет одинаковый цвет на взаимной грани, а вторая пара не имеет (или даже не имеет одинаковых ребер), все равно выполнить алгоритм! Таким образом, вы решите 1 крайний блок из 4 оставшихся, и продолжайте, пока все 4 не будут решены.

Вот и все! Теперь все краевые части уже должны быть спарены друг с другом. Вы можете заметить, что кубик выглядит как обычный кубик Рубика 3×3, и именно так вы собираетесь его сейчас собирать, как описано в инструкциях к следующему шагу.

Шаг 3. Сборка кубика Рубика 3×3 (до последнего слоя)

Кубик теперь действительно похож на обычный кубик Рубика 3x3x3! Считайте центральные блоки одной центральной частью, а краевые блоки — отдельными краевыми частями.

=

На изображениях выше вы можете видеть, что части 4×4 расположены

так же, как

, как куб 3×3.

Итак, с этого момента просто продолжайте собирать кубик, как это был кубик Рубика 3×3, до последнего слоя (непосредственно перед ориентацией последнего слоя).

Причина решения только до последнего слоя, а не завершения куба, заключается в том, что в кубе 4×4 могут возникнуть 2 особых случая, которые невозможны в кубе 3×3. Их называют паритетами.

Шаг 4. Решение последнего уровня (четность OLL и PLL)

Вот возможные случаи, которые могут произойти при решении куба 4×4:

OLL паритет:

[ r U2 x r U2 r U2 r’ U2 l U2 r’ U2 r U2 r’ U2 r’ ]

Контроль четности PLL: (вид сверху)

[ 2R2 U2 2R2 u2 2R2 2U2 ]

Что такое паритет OLL?
Четность OLL — это когда не ориентирован только один граничный блок. Это невозможный случай в обычном кубе 3х3. Этот случай решается по алгоритму выше. При необходимости важно выполнить алгоритм проверки четности OLL перед решением последнего слоя , потому что он не сохраняет позиции частей последнего слоя. Вероятность встретить четность OLL во время решения 4×4 составляет 50%.

Что такое четность PLL?
Четность PLL — это когда только 2 ребра остаются нерешенными, а остальная часть куба полностью собрана. Этот случай также не может произойти на кубе 3×3 (причины ниже) и устраняется алгоритмом четности PLL. Алгоритм четности PLL сохраняет все фрагменты, кроме фрагментов переключенных ребер, и поэтому может использоваться в конце решения (после решения всех других фрагментов последнего слоя). Вероятность встретить четность PLL во время решения 4×4 составляет 50%.

Внимание! Вы можете столкнуться со странным случаем PLL, когда все фигуры собраны, но, например, 2 угла. Это из-за четности PLL. После применения алгоритма четности PLL это станет разрешимым случаем PLL.

Объяснение обозначений: Контроль четности PLL использует движение внутреннего слоя. Цифра «2», показанная перед указанной буквой грани, означает перемещение внутреннего слоя ее грани. Пример: [2R] = [r R’]. Перемещение «2R» можно выполнить, переместив оба слоя, выполнив r, а затем вернув грань R назад, выполнив R’. Перемещение «2R2» означает перемещение этого внутреннего слоя дважды. Вы можете увидеть примеры изображений во вступительном разделе выше.

Почему на кубах 4×4 происходит четность PLL, а на обычном кубе 3×3 это невозможно?
Причина в механике и математике кубика Рубика. Как вы знаете, переместить только 2 ребра, сохранив при этом все остальные, невозможно* (алгоритм U-perm затрагивает 3 ребра, что является минимально возможным). Переместить только одну фигуру заведомо невозможно (куда она пойдет без переключения другой фигурой?).

Таким образом, случай, когда необходимо поменять местами только 2 ребра, является невозможным для куба 3×3. Однако на кубе 4х4 не совсем 2 штуки, а 4 шт. , и 4 шт. необходимо переключить между — это возможный случай.

(* По крайней мере, не легальными ходами, единственный возможный способ сделать это — разобрать 2 части, разбив куб и собрав его неправильно (куб станет неразборным)

Те же правила применяются ко всем кубикам (3×3, 4×4, 5×5 и т.д..)

Как насчет паритета OLL?
Четность OLL происходит и в кубе 4×4 по тем же причинам. Минимальное количество элементов ориентации при сохранении всех остальных элементов равно 2 (применяется для всех размеров кубов). Следовательно, в кубе 3х3 не может быть неориентированным только 1 ребро. В то время как в кубе 4×4 на самом деле это 2 разных ребра (хотя мы рассматриваем их как «один реберный блок»), которые это возможный случай.

Разобравшись с паритетами, продолжим и закончим сборку куба 4×4:

Если после выполнения шага 3 (решение куба до последнего слоя) вы заметили, что имеет место четность OLL — тогда примените алгоритм и продолжите решение последнего слоя, используя технику решения 3×3. При необходимости также примените алгоритм PLL.

Вот и все! Вы только что собрали Месть Рубика 4×4! Просто сохраняйте и тренируйтесь в сборке кубика 4×4, пока вы не сможете сделать это без использования этого руководства. Вы будете рады узнать, что для этого вам нужно запомнить всего 4 алгоритма (2 четности + 2 алгоритма из шага 2)! Поздравляем!

Надеюсь, вам понравилось собирать кубик Рубика 4×4 Месть Рубика . Приглашаем вас оставить комментарий на нашей странице в Facebook и написать о своем опыте решения проблемы.

Прочтите мое руководство по лучшим скоростным кубикам 4×4
Где я просматриваю лучшие на сегодняшний день кубики 4×4, текущие мировые рекорды, выбор лучших кубов и где их взять. Они намного быстрее и приятнее в разгадывании и стоят обычно меньше оригинальных рубиков 4х4.

Как собрать кубик Рубика 4×4

Месть Рубика — это версия кубика Рубика 4×4. Это тоже венгерское изобретение, разработанное Себестени Петером. Эту извилистую головоломку можно использовать как 2x2x2, не поворачивая внешние слои, или как 3x3x3, если вращать только внешние слои. Есть около 7,4 × 10 ⁴⁵ возможных перестановок для этой головоломки.

Имеет 24 ребра, 24 центра и 8 угловых полей. У него такой же основной механизм, как у кубика Рубика, но в этом случае 4 центральные части удерживаются вместе скрытым центром. Чтобы разобрать его, вытащите центральную часть с помощью отвертки. Повторная сборка может быть сложной, если у вас нет четырех запасных рук.

Играйте с симулятором Rubik’s Revenge

Пазлы-кубики 2×2, 4×4 и 5×5

Вариации

Так же, как кубик Рубика, 4×4 имеет множество модификаций формы, построенных на одном и том же внутреннем механизме.

Axis Cube — куб в собранном положении, но он меняет свою форму, когда вы его перемешиваете.
Октаэдр – центры становятся углами, а углы становятся центрами.
Fisher Cube — мать модов формы.
Перевязанный куб — несколько частей соединены вместе. 2×2 в 2×2 от Meffert’s.
Ветряк — со слегка скрученным сердечником.
Mastermorphix – 4 цветных оборотня с подушками.
4 цветных оборотня. Мы также должны упомянуть кубики Ghost и Mirror 4×4.

Как решить 4×4

Решение сложнее классического метода кубика Рубика, но если вы умеете собирать кубик 3х3х3, то и с этим у вас не должно возникнуть трудностей. Мы решаем 4×4, группируя 4 центра и пары ребер вместе, и, наконец, решаем его как 3×3. Некоторые спидкуберы могут решить этот куб менее чем за 30 секунд, так что это не так сложно!

Обозначение

Мы используем буквы, чтобы обозначить вращения на кубике, подобно обозначениям кубика Рубика. Глубокие повороты возникают, когда мы перемещаем две буквы вместе, но мы можем определить повороты среза, когда перемещаем только второй слой. Мы будем использовать официальное обозначение NxNxN:

.

F  – Наружная передняя грань по часовой стрелке
U’  – Наружная лицевая сторона вверх против часовой стрелки
L2  – Двойной поворот левой грани (180 ^o )
Fw  – Перемещение внешнего блока: две передние грани вместе по часовой стрелке. Для кубов NxNxN мы отмечаем, сколько слоев нужно захватить, но мы можем игнорировать это для куба 4×4, поскольку числа всегда равны 2: 2Rw’ . В других учебниках используются строчные буквы для обозначения двойных поворотов.
f  – Строчные буквы обозначают повороты внутреннего среза. U’ = Uw’ U

Шаг 1: Два соседних центра

Поскольку у 4×4 нет фиксированной центральной части, которая определяет цвет каждой грани, мы должны вычислить цветовую схему из цветов угловых частей.

На изображении показана наиболее распространенная цветовая схема, авторское право на которую принадлежит бренду Рубика, поэтому другие производители избегают ее, заменяя оранжевый на фиолетовый или реорганизовывая лица. Если у вас на кубике есть логотип Рубика, вам нужно использовать его.

Сначала решим белых и желтых смежных центров. Если вы не можете найти углы, имеющие эти два цвета рядом друг с другом, то это должно быть хорошо.

Этот шаг не должен быть проблемой, потому что нет решенных частей, которые мы могли бы испортить. Используйте этот короткий алгоритм, чтобы вставить кусок сверху на передний слой.

Дв’ Пр’ Дв

Когда белая грань готова, попробуйте построить желтый блок 2×2 на противоположной стороне, переместив белую грань вниз.

С заполненным белым центром внизу: Rw U Rw’ и Rw U2 Rw’

 Шаг 2: оставшиеся четыре центра

Переместите готовые центры влево и вправо, чтобы они не мешались. Постройте первый блок, затем следите за цветовой схемой для следующих.

Используйте те же алгоритмы, что и выше, с белым и желтым центром слева и справа: Rw U Rw’

Шаг 3: Сопряжение ребер

Центральные блоки готовы, теперь нужно соединить края. Используйте приведенные ниже алгоритмы для присоединения двух ребер из переднего левого и переднего правого ребер. В зависимости от их положения приходится использовать два зеркальных алгоритма. Убедитесь, что над нижней частью края (отмеченной стрелками) нет полного ребра, потому что этот алгоритм нарушит его.

Когда совпадающие фигуры находятся рядом на одном уровне (3-е изображение), вам нужно перевернуть ту, что справа, вверх дном, чтобы выполнить одно из движений.

Первый ящик: Uw L’ U’ L Uw’       Второй ящик: Uw’ R U R’ Uw      Рядом: R U’ B’ R2

Когда вы дойдете до двух последних ребер, вы не сможете использовать несовпадающие пары ребер в верхнем слое, потому что все они уже спарены. У нас есть отдельный алгоритм для решения двух последних ребер. Используйте  R U’ B’ R2   трюк выше, если части не выровнены правильно.

Последние кромки: Dw R F’ U R’ F Dw’

Шаг 4: Решите как 3×3

С этого момента мы можем закончить сборку куба как 3×3, поворачивая только внешние слои. Прочтите здесь, как собрать кубик Рубика , если вам нужна дополнительная помощь, но пока не закрывайте эту страницу, потому что по мере продвижения вперед вы можете столкнуться с одним из случаев четности.

4×4 уменьшен до 3×3

Шаг 5: Случаи четности

Когда вы доберетесь до последнего слоя, вы можете оказаться в ситуации, когда куб кажется неразрешимым. Например, когда вы доходите до желтого креста и кажется, что один край ориентирован неправильно, или при расположении углов последнего слоя вы находите две части в правильном месте. Посмотрите, какой из длинных алгоритмов ниже решает вашу ситуацию.

Переориентация 2  и 3 :
r2 B2 U2 l – U2 r’ U2 r – U2 F2 r F2 – l’ B2 r2

То же, но без срезов:
Лw2 П2 С2 Т2 – Лв Л’ Н2 Пр’ – П Н2 Пр П’ – Н2 F2 Пр П’ – Ф2 Лв’ Л – В2 Лw2 П2

Поменять местами  4  и 5 :
Rw2 f2 U2 Fw2 – D Rw2 U2 Fw2 – U’ Fw2 L2 U2 – B2 Lw2 U
Тот же алгоритм без перемещений среза:
– Dw Fw2 Fw2 Rw2 Fw2 U2 Fw2 – U’ Fw2 L2 U2 – B2 Lw2 U

Поменять местами 1 и 4 :
F2 R2 B’ — D’ B R2 F’ U  — Fw2 F L2 — f2 Lw2 — f2 l2 U’ (ok)
Тот же алгоритм без перемещений среза:
F2 R2 B’ — D’ B R2 F’ U — Fw2 F L2 — Fw2 F2 Lw2 — Fw2 F2 Lw2 L2 U’

Подробнее о 4×4 Parity

Решите любой куб NxNxN

Комментарии

Как собрать кубик Рубика: 4 разных способа

Кубик Рубика — кубик 3x3x3 из разноцветных блоков — вызывает недоумение у пользователей с момента его создания в 1970-х годах. Собрать его достаточно сложно, но «спидкуберы», или те, кто собирает кубик с головокружительной скоростью, возродили интерес к тому, как собирать кубик Рубика, у людей во всем мире.

Если вы хотите стать мировым рекордсменом по спидкуберу, вы должны начать с малого. В этом руководстве о том, как собрать кубик Рубика для начинающих, дается обзор основного метода, введение в алгоритмы сборки кубика Рубика и даже некоторые продвинутые тактики для тех из вас, кто ищет советы по увеличению скорости.

 

Краткая история кубика Рубика

Кубик Рубика изобрел Эрно Рубик, венгерский скульптор и профессор архитектуры. Рубик надеялся создать что-то, что помогло бы ему понять, как структура, состоящая из нескольких частей, может перемещать эти части, не разрушая механизм. Только когда он перемешал кусочки и должен был их починить, он обнаружил, что их можно использовать в качестве трехмерной головоломки.

Первые кубики тестового образца были выпущены в магазины игрушек в Будапеште в 1977 году, прежде чем их купила американская компания по производству игрушек Ideal Toys. Ideal переименовал кубик в кубик Рубика в честь создателя в 1980, и в следующем десятилетии игрушка стала очень популярной.

Со временем кубик Рубика потерял популярность в США и многих других западных странах; тем не менее, оставался популярным в Китае и тогдашнем СССР, потому что эта тенденция позже распространилась в коммунистических странах по всему миру . Популярность кубиков в коммунистических странах, особенно в таких густонаселенных, как Китай, в конечном итоге позволила сохранить производство игрушек.

Кубик Рубика снова стал популярным в 21 веке, отчасти благодаря созданию Всемирной ассоциации кубиков в 2003 году. Speedcubing всегда был популярен среди любителей кубиков Рубика, но создание этой организации помогло фанатам стать еще быстрее в своих методах решения.

В настоящее время китаец Юшен Ду является мировым рекордсменом по сбору одного куба всего за 3,47 секунды. Но есть и другие рекорды:

• Джек Кай из Австралии является рекордсменом по сбору одиночного куба с завязанными глазами за 16,22 секунды
• Феликс Земдегс из Австралии установил рекорд с одним кубиком одной рукой за 6,88 секунды
• Дэниел Роуз-Левин из США установил мировой рекорд по сборке одного куба только ногами за 16,96 секунды

 

 

Как собрать кубик Рубика: важная лексика, которую нужно знать

Когда дело доходит до того, как собрать кубик Рубика, это может выглядеть как выполнение ряда простых шагов. На самом деле, однако, это довольно сложно.

Прежде чем пытаться следовать многочисленным стратегиям решения, ознакомьтесь со словарем. Это облегчит следование запутанным алгоритмам кубика Рубика и перестановкам, которые вы должны использовать для его решения!

 

Ruwix.com

 

Ребро

Ребро кубика Рубика – это часть , где два видимых цвета встречаются с . Всего 12 ребер.

 

Ruwix.com

 

Угол

Как и ожидалось, угловой элемент расположен в углу каждой стороны куба. У них три видимых цвета , и всего восемь углов.

 

Ruwix.com

 

Центр

Центр Кубики расположены в центре каждой стороны и имеют один видимый цвет. Всего их шесть, и, в отличие от остальных кубиков, они делают , а не , перемещают позицию . Поскольку они фиксированы, цвет центрального кубика используется для обозначения каждой стороны кубика Рубика.

 

Слой

Часть куба, которую вы поворачиваете , состоящая из девяти блоков. Независимо от того, как вы держите куб, он состоит из трех слоев.

 

Грани

Как и все кубики, кубик Рубика имеет шесть сторон или граней. При выполнении алгоритмов кубика Рубика методом новичка предполагается, что вы смотрите на кубик белой стороной вверх , что означает, что логотип кубика Рубика должен быть сверху.

Принимая это во внимание, запись кубика Рубика работает следующим образом:

Лицо	Обозначение
Левая сторона	л
Правая сторона	Р
Поверхность вверх	У
Нижняя грань (нижняя часть куба)	Д
Лицевая сторона (лицом к вам)	Ф
Задняя сторона (лицом от вас)	Б
Средняя поверхность (центральный «срез»)	М
Весь куб	Д

Обычный/перевернутый поворот

Существует два способа поворота слоя: обычный и перевернутый. Обычный поворот — это поворот по часовой стрелке, а перевернутый поворот — это поворот против часовой стрелки.

В нотации кубика Рубика перевернутый ход обозначается строчной буквой i, например, Ri. Это будет означать, что вы вращаете правую сторону против часовой стрелки.

 

Алгоритм

Алгоритм кубика Рубика — это операция или серия вращений, которая переориентирует кубики в желаемый результат. Обычно они пишутся с заглавной буквы, обозначающей грань, которую нужно повернуть, строчной i, если это вращение должно быть против часовой стрелки, и цифры 2, если ее следует повернуть дважды.

 

Перестановка

Перестановка относится к действию перемещения блоков в желаемую форму или расположению частей.

 

 

Как собрать кубик Рубика: руководство из 7 шагов инструмент решения, если вы действительно боретесь с определенным разделом. Чем больше вы будете практиковаться, тем лучше у вас будет получаться.

Не сдавайся!

 

Обратите внимание на два кубика одного цвета под каждым плечом белого креста. (Ruwix.com)

 

Шаг 1. Создание белого креста

Начните с того, что держите куб белой стороной вверх. Вероятно, вы не начнете с готовой белой грани, поэтому помните, что цвет грани определяется центральным кубом. Это означает, что грань с белым центральным кубом должна быть обращена вверх.

Первый шаг к методу для начинающих — создание креста на белом лице. Здесь нет строгого алгоритма для выполнения, так как существует очень много потенциальных перестановок куба. 906:15 Вместо этого сосредоточьтесь на создании белого креста с помощью интуитивных движений.

Когда вы создали белый крест, на каждой грани должно быть два блока одного цвета, выровненных непосредственно под белым блоком на верхней грани. Если это не так, продолжайте работать с кубом, пока эти части не будут правильно выровнены, иначе следующий шаг будет намного сложнее.

 

Обратите внимание на три куба верхнего слоя того же цвета, что и центральный куб. (Ruwix.com)

 

Шаг 2: Решение белых углов

Теперь, когда белый крест на месте, пришло время закончить эту грань, собирая белые углы. Используйте основу белого креста, чтобы организовать свой боковой цвет. К тому времени, когда вы закончите этот шаг, у вас должно быть три кубика одного цвета в верхнем слое и один куб в центре среднего слоя левой, правой, задней и передней граней.

Чтобы выполнить этот шаг, вам нужно выполнить некоторые алгоритмы или шаблоны вращения, которые приводят к определенному размещению куба.

Поворачивайте нижний слой до тех пор, пока белая кромка не окажется под пустым местом на верхней грани. Найдите направление белой части, которую вы хотите выровнять ниже, а затем выполните алгоритм, пока белый куб не будет на месте. Если вы еще не совсем готовы к запоминанию алгоритмов сборки кубика Рубика, выполните вместо этого простой алгоритм, приведенный ниже.

Если вы обнаружите, что ваши центральные элементы переместились, вам нужно снова установить белый крест. Если правильно выполнить эти алгоритмы, центральные части должны вернуться туда, где они начинались.

Простой алгоритм

Алгоритм	Пояснение
Ри Ди Р Д	Поверните правую грань против часовой стрелки. Поверните нижнюю грань против часовой стрелки. Поверните правую грань по часовой стрелке. Поверните нижнюю сторону по часовой стрелке.

 

Если после выполнения этого алгоритма ваш белый куб перевернут лицом вниз, проходим еще три раза . Если после выполнения алгоритма ваш белый куб обращен влево, повторите его пять раз .

 

Белая наклейка, обращенная вправо. (Ruwix.com)

 

Если ваш белый стикер обращен вправо

Алгоритм	Пояснение
Ри Ди Р	Поверните правую грань против часовой стрелки. Поверните нижнюю грань против часовой стрелки. Поверните правую грань по часовой стрелке.

 

Белая наклейка слева. (Ruwix.com)

 

Если ваш белый стикер смотрит влево

Алгоритм	Пояснение
Ф Д Ф	Поверните переднюю панель по часовой стрелке. Поверните нижнюю сторону по часовой стрелке. Поверните переднюю панель против часовой стрелки.

 

Белая наклейка снизу. (Ruwix.com)

 

Если ваш белый куб находится внизу

Алгоритм	Пояснение
Ри Д2 Р Д Ри Ди Р	Поверните правую грань против часовой стрелки. Поверните нижнюю часть по часовой стрелке два раза. Поверните правую грань по часовой стрелке. Поверните нижнюю сторону по часовой стрелке. Поверните правую грань против часовой стрелки. Поверните нижнюю грань против часовой стрелки. Поверните правую грань по часовой стрелке.

 

Кромки не совпадают. (Ruwix.com)

 

Если белая наклейка находится сверху, но верхний слой не одного цвета

Алгоритм	Пояснение
Л Д Ли Ри Ди Р	Поверните левую грань по часовой стрелке. Поверните нижнюю сторону по часовой стрелке. Поверните левую грань против часовой стрелки. Поверните правую грань против часовой стрелки. Поверните нижнюю грань против часовой стрелки. Поверните правую грань по часовой стрелке.

 

В какой бы позиции сейчас ни находился белый куб, повторяйте с соответствующим алгоритмом сверху до тех пор, пока цвета не совпадут . На верхнем слое должно быть три одинаковых цвета и один в центре второго слоя.

 

Шаг 3: Решение среднего слоя

К этому моменту белая грань должна быть завершена, и каждая другая грань, кроме грани, противоположной белой грани, должна иметь три блока одного цвета в верхнем слое и один блок такого же цвета в центре лица.

906:15 Используя расположение средней части верхнего слоя, теперь мы будем вращать кубики, пока не получим два нижних слоя одного цвета.

Чтобы начать собирать средний слой, вращайте куб до тех пор, пока готовая белая грань не окажется внизу. Не беспокойтесь о том, что испортите его, потому что вы не смотрите на него — пока вы следуете алгоритмам, все вернется на свои места.

Целью этого этапа является правильное расположение цветных ребер на каждой грани. Для этого можно использовать три алгоритма. Найдите тот, который соответствует вашим потребностям, и вы быстро решите этот раздел.

 

Верхний слой, центральный куб должен перейти на второй слой слева. (Ruwix.com)

 

Если вам нужна центральная верхняя часть для перехода ко второму левому слою

Алгоритм	Пояснение
Уй Ли У Л У Ф Уй Фи	Поверните верхнюю часть против часовой стрелки. Поверните левую грань против часовой стрелки. Поверните лицевую сторону вверх по часовой стрелке. Поверните левую грань по часовой стрелке. Поверните лицевую сторону вверх по часовой стрелке. Поверните переднюю панель по часовой стрелке. Поверните лицевую сторону вверх против часовой стрелки. Поверните переднюю панель против часовой стрелки.

 

Верхний слой, центральный куб должен перейти ко второму слою справа. (Ruwix.com)

 

Если вам нужна центральная верхняя часть для перехода ко второму слою справа

Алгоритм

Пояснение

У Р Уи Ри Уи Фи У Ф

Поверните лицевую сторону вверх по часовой стрелке. Поверните правую грань по часовой стрелке. Поверните лицевую сторону вверх против часовой стрелки. Поверните правую грань против часовой стрелки. Поверните лицевую сторону вверх против часовой стрелки. Поверните переднюю панель против часовой стрелки. Поверните лицевую сторону вверх по часовой стрелке. Поверните переднюю панель по часовой стрелке.

 

Куб верхнего уровня находится в неправильном положении. (Ruwix.com)

 

Если край не находится в верхнем слое или неправильно ориентирован

Алгоритм

Пояснение

У Р Уи Ри Уи Фи У Ф У2 У Р Уи Ри Уи Фи У Ф

Поверните лицевую сторону вверх по часовой стрелке. Поверните правую грань по часовой стрелке. Поверните лицевую сторону вверх против часовой стрелки. Поверните правую грань против часовой стрелки. Поверните лицевую сторону вверх против часовой стрелки. Поверните переднюю панель против часовой стрелки. Поверните лицевую сторону вверх по часовой стрелке. Поверните переднюю панель по часовой стрелке. Поверните лицевую сторону вверх по часовой стрелке два раза. Поверните лицевую сторону вверх по часовой стрелке. Поверните правую грань по часовой стрелке. Поверните лицевую сторону вверх против часовой стрелки. Поверните правую грань против часовой стрелки. Поверните лицевую сторону вверх против часовой стрелки. Поверните переднюю панель против часовой стрелки. Поверните лицевую сторону вверх по часовой стрелке. Поверните переднюю панель по часовой стрелке.

 

Желтый крест. (Ruwix.com)

 

Шаг 4. Создание желтого креста

Этот шаг аналогичен белому кресту, но есть еще деталей, о которых нужно подумать, так как вы уже решили большую часть головоломки. На этом этапе не беспокойтесь, если края не совпадают по цвету с лицом. Мы займемся этим позже.

На кубе можно увидеть три разных узора. Посмотрите на верхнюю грань и считайте только формой желтого креста — пока не обращайте внимания на крайние части. Вы можете увидеть одну желтую точку в центре, букву L или линию.

Как только вы определите правильное расположение, запустите следующий алгоритм столько раз, сколько указано ниже .

Алгоритм	Пояснение
Ф Р У Ри Уи Фи	Поверните переднюю панель по часовой стрелке. Поверните правую грань по часовой стрелке. Поверните лицевую сторону вверх по часовой стрелке. Поверните правую грань против часовой стрелки. Поверните лицевую сторону вверх против часовой стрелки. Поверните переднюю панель против часовой стрелки.

 

Желтая центральная точка. (Ruwix.com)

 

Если у вас есть одна желтая точка

Выполните алгоритм три раза.

 

Желтая L-образная форма. Обратите внимание на ориентацию, когда ножки охватывают верхний левый край. (Ruwix.com)

 

Если у вас L-образная форма

Вращайте весь куб до тех пор, пока ножки L-образной формы не охватят крайнюю часть в левом верхнем углу. Выполнить алгоритм два раза.

 

Желтая линия. (Ruwix.com)

 

Если у вас есть линия

Вращайте весь куб, пока линия не станет горизонтальной. Выполнить алгоритм один раз.

 

Желтый крест готов, но крайние части не в правильном положении. (Ruwix.com)

 

Шаг 5. Поменяйте местами желтые края в верхнем слое

Теперь пришло время убедиться, что желтый крест ориентирован правильно, чтобы цвет центрального куба верхнего слоя совпадал с гранью, на которой он находится. Мы будем использовать алгоритм, который будет переключать передний верхний и левый верхний края.

Вращайте верхний слой, пока не найдете два ребра, которые нужно поменять местами друг с другом. Если вы не можете найти два ребра от разных граней, расположенных на следующей грани, вы можете запустить алгоритм дважды.

Алгоритм	Пояснение
Р У Ри У Р У2 Ри У	Поверните правую грань по часовой стрелке. Поверните лицевую сторону вверх по часовой стрелке. Поверните правую грань против часовой стрелки. Поверните лицевую сторону вверх по часовой стрелке. Поверните правую грань по часовой стрелке. Поверните лицевую сторону вверх по часовой стрелке два раза. Поверните правую грань против часовой стрелки. Поверните лицевую сторону вверх по часовой стрелке.

 

Желтые углы должны быть расположены правильно, чтобы они могли попасть на свои места. (Ruwix.com)

 

Шаг 6. Расположите желтые углы

Давайте разместим оставшиеся желтые углы на своих местах. Прямо сейчас им просто нужно попасть в правильные места — неважно, неправильная ли ориентация.

Сначала найдите желтый угол, который находится в правильном положении, даже если он еще не находится на верхней грани. Вращайте весь куб в руках, пока правильно расположенный желтый куб не окажется в переднем правом верхнем положении. Затем циклически повторяйте приведенный ниже алгоритм, пока остальные три угла не окажутся в правильном положении.

Если вы не можете найти желтый куб в нужном месте, продолжайте повторять алгоритм для случайного угла, пока не найдете его в нужном месте.

Алгоритм

Пояснение

У Р Уи Ли У Ри Уи Л

Поверните лицевую сторону вверх по часовой стрелке. Поверните правую грань по часовой стрелке. Поверните лицевую сторону вверх против часовой стрелки. Поверните левую грань против часовой стрелки. Поверните лицевую сторону вверх по часовой стрелке. Поверните верхнюю правую грань против часовой стрелки. Поверните лицевую сторону вверх против часовой стрелки. Поверните левую грань по часовой стрелке.

 

Готовый куб. (Ruwix.com)

 

Шаг 7. Решение углов финального слоя

Мы на финишной прямой! Теперь, когда наши желтые кубики расположены, нам нужно правильно сориентировать углы.

Держите куб так, чтобы верхняя часть, которую вы хотите сориентировать, находилась в переднем правом верхнем углу. Выполните приведенный ниже алгоритм, пока эта часть не окажется в правильном положении. После того, как этот куб будет правильно ориентирован, повторяйте процесс, пока следующий фрагмент не будет на месте, и так далее, пока куб не будет собран.

Не паникуйте, если вам покажется, что вы испортили весь куб. Он вернется в нормальное состояние, как только вы закончите расставлять все желтые углы. Не пропускайте ни одного хода, даже если кажется, что вы закончили, так как это может все испортить!

Вы можете вращать верхний слой между полными повторениями алгоритма, чтобы поставить кубы на место.

909Как собрать кубик Рубика: 3 альтернативных решения Если вы хотите заняться спидкубингом, вам нужно освоить некоторые из более сложных, но более эффективных методов.

 

#1: Метод Фридриха

Метод Фридриха, также называемый CFOP, является одним из самых известных в спидкубинге. Он быстрый и эффективный, устраняет многие повторяющиеся алгоритмы в пользу точности и экономии ходов, , но это также определенно , а не , просто . Рекомендуется освоить метод для начинающих, прежде чем переходить к методу Фридриха, чтобы иметь общее представление о том, как работает куб.

Метод Фридриха работает путем деления куба на слои, которые решаются индивидуально с помощью алгоритмов, а не решают каждую грань. Он состоит из четырех шагов, описанных ниже, каждый из которых имеет собственный набор правил и алгоритмов.

 

Шаг 1: Крест

На этом этапе вы будете формировать крест. Большинство спидкуберов начинают с белого креста для последовательности, но вы можете использовать любой цвет, который вам нравится. Мы будем называть это белым крестом.

Для спидкубинга начните с белой лицевой стороной вниз. Кубик с белой гранью можно собирать в любом направлении, но практика с опущенной стороной поможет улучшить вашу скорость.

Так как вариантов расположения кубов очень много, этот шаг делается интуитивно. Практикуйтесь много, чтобы получить глубокое понимание того, как вращать фигуры, чтобы быстро сформировать крест.

Сформируйте белый крест так, чтобы стороны каждого белого края соответствовали цвету боковых центральных частей. Поверните края так, чтобы они заняли правильное положение, и переходите к следующему шагу.

Кросс-этап занимает в среднем семь оборотов для спидкуберов. Чем меньше оборотов, тем меньше времени теряется на этом шаге.

 

Этап 2: первые два уровня (F2L)

Второй этап, на котором решаются первые два уровня, также обычно выполняется интуитивно, хотя алгоритмы существуют. Слои решаются одновременно, то есть вам не следует решать каждую сторону по отдельности.

На данный момент существует 41 вариант того, как может выглядеть ваш куб. Вам нужно решить четыре угла первого слоя и четыре краевых элемента среднего слоя. Для этого объедините соответствующие угловые и краевые части в блоки. Затем решите эти блоки в правильное положение и повторяйте, пока не будут решены первые два уровня.

 

Шаг 3: Ориентация последнего слоя (OLL)

Теперь, когда первые два слоя готовы, нам нужно сделать верхний слой. Наша цель на этом шаге — правильно сориентировать последний слой — 9.0615 нам не нужно беспокоиться, если боковые цвета не совпадают, до следующего шага . Мы получим верхнюю грань одного цвета, который будет желтым, если у нас белая грань внизу.

Существует два возможных подхода к этому этапу: двухэтапный OLL и одноэтапный OLL.

 

Двухпрофильный OLL

Первый шаг двухпрофильного OLL, который является более простым, но более медленным методом , заключается в ориентировании кромок последнего слоя. Для этого есть три алгоритма. Вы можете узнать их по методу для начинающих, на котором вы создаете белый крест.

Второй шаг — сориентировать угловые элементы последнего слоя. У этого есть семь различных алгоритмов в зависимости от конфигурации вашего верхнего лица.

 

One-Look OLL

В этой версии вы будете использовать один алгоритм для решения всех вариантов и ориентации последнего слоя . Вы должны изучить множество алгоритмов, чтобы правильно выполнить этот этап, но это экономит от двух до четырех секунд, если вы занимаетесь спидкубингом. Эти алгоритмы организованы по форме, которую они образуют на верхней грани, поэтому практикуйте этот этап, пока каждый алгоритм не станет естественным, когда вы увидите соответствующее расположение кубов.

 

Шаг 4: Перестановка последнего слоя (PLL)

На данном этапе существует 21 потенциальное расположение вашего куба, что означает, что вам предстоит изучить 21 алгоритм. Опять же, есть два разных метода: двухпроходный и однопроходный PLL.

 

PLL с двумя взглядами

В этой версии куб будет решаться с помощью двух алгоритмов, а это значит, что в целом вам придется изучать меньше алгоритмов. Однако, если вы хотите собирать кубики с рекордной скоростью, вам нужно знать всего из них. Эта версия отлично подходит для начинающих, но тем, кто хочет быть конкурентоспособным, придется поработать над освоением PLL с одним взглядом.

Во-первых, вам нужно переставить угловые элементы на верхней грани, используя один из двух алгоритмов: Aa-perm и E-perm.

Далее переставляем ребра. После того, как вы правильно переставили углы, остается только четыре варианта и, следовательно, четыре алгоритма: Ua-perm, Ub-Perm, Z-perm и H-perm.

Следуйте соответствующему алгоритму, и вы соберете куб!

 

One-Look PLL

One-look PLL позволит вам собрать кубик Рубика, используя только один алгоритм. Это требует большого запоминания, но может сэкономить драгоценные секунды, если вы соревнуетесь.

Почаще практикуйте эти алгоритмы, чтобы они стали для вас второй натурой.

 

#2: Метод Ру

Метод Ру, как и метод Фридриха, предназначен для тех, кто имеет опыт сборки кубиков Рубика. Если вы хотите сократить свое время по сравнению с методом для начинающих, изучение метода Ру может стать отличным способом добиться этого.

Метод Ру состоит из четырех основных этапов.

 

Шаг 1. Постройте блок 1x2x3 с одной стороны

Начните с L-стороны, если вы правша. К концу этого шага ребра задней, нижней и передней граней, а также углы нижней, задней и левой граней, а также левый и правый центры будут решены.

То, как вы подойдете к этому шагу, будет зависеть от конфигурации вашего куба. С таким количеством потенциальных решений вам нужно решить этот раздел интуитивно, а не выполнять алгоритмы.

 

Шаг 2. Постройте блок 1x2x3 на противоположной стороне

Не беспокойтесь об оптимальности здесь, так как существует еще очень много возможных комбинаций. Создатель этого метода предлагает сначала сосредоточиться на решении блока 1x2x2, собрав пару угол-ребро, а затем добавив недостающее ребро, прежде чем находить последний угол и ребро. Это позволяет вам сосредоточиться только на двух элементах, а не на всех сразу.

Алгоритмы зависят от вашей уникальной конфигурации, поэтому тренируйтесь сопоставлять конфигурацию с правильным алгоритмом, пока он не станет для вас естественным.

 

Шаг 3. Решите оставшиеся 4 угла

Этот этап является одним из самых сложных в методе Ру. Рекомендуется изучать падежи понемногу, опираясь на каждый по мере практики.

Здесь есть 48 возможных вариантов размещения куба. То, как вы соберёте куб, будет зависеть от расположения, поэтому проработайте этот набор алгоритмов с множеством различных вариаций, чтобы освоить их все.

 

Шаг 4. Решите оставшиеся 6 граней и 4 центра

С такой большой частью куба в среднем большинству людей требуется менее 15 ходов, чтобы собрать куб отсюда .

Первым шагом на этом этапе является ориентация краев. Вы делаете это только путем перемещения средней и верхней граней , экономя ценное движение, поскольку другие грани уже ориентированы правильно.

Далее вы решите правый и левый края верхней грани , что также должно завершить левый и правый боковые слои.

Наконец, решите центр и края средней грани . На этом этапе есть только три возможных случая, что устраняет часть необходимого запоминания, хотя есть потенциал для оптимизации.

 

#3: Метод ZZ

Метод ZZ, созданный в 2006 году Зебигневом Зборовским, представляет собой новый метод сборки кубика Рубика, который разделен на три этапа.

 

Шаг 1: EOLine

На этом шаге ваша цель состоит в том, чтобы сориентировать все ребра куба (EO), выровняв ребра DF и DB (Line). Если решить таким образом, , вы можете закончить куб, повернув только грани L, R и U , а не все сразу.

Этот этап занимает в среднем шесть ходов, но не более девяти; тем не менее, это самый трудный из шагов, потому что он требует много предусмотрительности.

 

Шаг 2.

Первые два слоя (F2L)

На этом шаге вы будете решать первые два слоя. Для этого постройте два блока 1x2x3 по обе стороны от линии, которую вы сделали на этапе 9 EOLine.0618 . Опять же, теперь, когда края ориентированы, вам нужно только повернуть грани L, R и U, чтобы завершить куб.

 

Шаг 3. Последний слой (LL)

Как вы могли догадаться, последним шагом является решение последнего слоя. Как и некоторые другие методы сборки кубика Рубика, вы можете собрать кубик с помощью системы с двумя взглядами (два алгоритма) или системой с одним взглядом (один алгоритм). Двухпрофильная система имеет 20 потенциальных алгоритмов для изучения, в то время как однопрофильная система имеет колоссальные 49 алгоритмов.3 возможных алгоритма.

 

 

Как собрать кубик Рубика для начинающих: 3 основных совета

Научиться собирать кубик Рубика — немалый подвиг! Даже метод новичка может быть сложным для правильного выполнения , поэтому вот несколько быстрых советов, которые помогут вам освоить куб.

 

#1: Практика, практика, практика

Собирать кубик Рубика сложно. Простого метода не существует — метод новичка — это все еще долгий и детальный процесс , который требует изучения новой лексики и выполнения шагов, которые могут быть вам незнакомы.

Единственный способ стать лучше — это практиковать , так что продолжайте работать над этим, пока не почувствуете, что ваша скорость увеличивается по мере продвижения. Не сдавайтесь, если чувствуете, что у вас ничего не получается — каждое повторение приближает вас к запоминанию!

 

#2: При необходимости используйте сборщик кубиков

Иногда может показаться, что вы застряли до невозможности, но решением может стать сборщик кубика Рубика. 906:15 Если вы сможете следовать шагам решателя, чтобы понять, как выбраться из затруднительного положения, вы будете лучше подготовлены, когда в следующий раз столкнетесь с похожей ситуацией. Не бойтесь позволить кому-нибудь показать вам, как это сделать!

 

#3: Начните с простого

Даже если вы хотите заняться спидкубингом, начните с простого: освойте метод новичка, прежде чем переходить к другим , так как вам понадобится прочная основа, чтобы понять, как работает куб. и как двигать пальцами более эффективно.

Как только вы это сделаете, вы можете перейти к продвинутым методам и изучить все трюки с мизинцами, которые делают возможным спидкубинг.

 

Что дальше?

Хотите удивить своих друзей новыми трюками? Научись делать слизь!

В поисках причудливых и веселых внеклассных занятий, таких как сборка кубика Рубика? Узнайте больше о том, что такое внеклассные занятия и зачем они вам нужны.

Не знаете, как превратить свою страсть к спидкубингу в то, о чем вы сможете написать в заявлениях на поступление в колледж? Подробнее о том, как писать о внеклассных занятиях, читайте здесь!

 

У вас есть друзья, которым тоже нужна помощь в подготовке к экзаменам? Поделись этой статьей!

Мелисса Бринкс

Об авторе

Мелисса Бринкс окончила Вашингтонский университет в 2014 году со степенью бакалавра по английскому языку с упором на творческое письмо.

No related posts.

Добавить комментарий Отменить ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Комментарий *

Имя *

Email *

Сайт

Алгоритм	Пояснение
Ри Ди Р Д	Поверните правую грань против часовой стрелки. Поверните нижнюю грань против часовой стрелки. Поверните правую грань по часовой стрелке. Поверните нижнюю сторону по часовой стрелке.