Кубика рубика алгоритм решения: Алгоритм Бога Кубика Рубика 3х3

Алгоритм Бога Кубика Рубика 3х3

Скульптор из Венгрии Эрне Рубик, создавая для своих студентов наглядное пособие по теории групп, сам того не подозревая, создал чуть ли не самую популярную в мире головоломку.


Кубик, состоящий из 26 маленьких пластмассовых кубиков (3х3х3) свободно вращавшихся вокруг мнимых осей, каждая грань которого имела свой цвет.

Из-за огромной мировой популярности в 1982 году было принято решение провести первые соревнования по сборке кубика на время, победителем которых стал американец Mihn Thai, собравший кубик за  22,95 с.

После соревнований многие начали разрабатывать свои алгоритмы по сборке кубика за минимальное количество операций. Комбинация, которая состоит из самого меньшего количества ходов, признана называться Алгоритмом Бога.

Теория алгоритма бога

В основу теории Алгоритма Бога было заложено утверждение, что собрать Кубик Рубика необходимо не более 20 ходов.

Еще десять лет назад было доказано, что наименьшее число ходов для сбора кубика 23.Однако сейчас число ходов сократилось до 20, благодаря компании Google, которая потратила 35 лет компьютерных вычислений, чтобы доказать, что алгоритм бога Кубика Рубика 3х3 существует. Именно так его окрестили ученые, работавшие над поиском формулы по сбору кубика за 20 ходов. Для создания универсального решения было придумано множество алгоритмов, каждый из которых решал свою задачу по сбору той или другой грани Кубика Рубика.

Один алгоритм вычислял оптимальное решение для сбора фронтальной поверхности. Другой — верхних и нижних граней. Формул для сбора Кубика Рубика существует множество, отличающихся друг от друга по количеству ходов и степени сложности. Среднестатистический любитель этой головоломки умеет собирать кубик за 40 и более ходов. Поэтому алгоритм, который решает задачу по сбору Кубика Рубика за наименьшее число ходов, назвали «Алгоритм Бога».

Спустя 15 лет после того, как Эрне Рубик создал свою головоломку любители кубика доказали, что 20 шагов достаточно, чтобы собрать любой, перемешанный произвольным образом, кубик.

Формула Бога для Кубика Рубика 3х3

Не смотря на то, что учеными было доказано, что любую позицию можно собрать за 20 ходов, универсальной формулы для сборки Кубика Рубика пока не придумали. Но была выведена обобщенная формула бога для Кубика Рубика 3х3 которая решает 95% всех вариантов сборки.

B2 D2 F^I R2 F U2 R2 F^I  R2 U2 F R U L B D R^I D L2 U^I

Для удобства сборки головоломки лучше всего за основу брать светлую грань белую или желтую.

Расшифровка формулы Бога (Этапы сборки)

• Этап №1

  B2 (back) — поворот задней стороны кубика по часовой стрелке 2 раза

• Этап №2

  D2 (down) — поворот нижней стороны кубика по часовой стрелке 2 раза

• Этап №3

  F^I(front) — поворот фронтальной (передней) части кубика против часовой стрелки 1 раз

• Этап №4

  R2 (right) — поворот  правой стороны кубика по часовой стрелке 2 раза

• Этап №5

  F (front) — поворот фронтальной (передней) части кубика по часовой стрелке 1 раз

• Этап №6

  U2 (up) — поворот верхней стороны кубика по часовой стрелке 2 раза

• Этап №7

  R2 (right) — поворот  правой стороны кубика по часовой стрелке 2 раза

• Этап №8

  F^I  (front) — поворот фронтальной (передней) части кубика против часовой стрелки 1 раз

• Этап №9

  R2 (right) — поворот  правой стороны кубика по часовой стрелке 2 раза

• Этап №10

  U2 (up) — поворот верхней стороны кубика по часовой стрелке 2 раза

• Этап №11

  F (front) — поворот фронтальной (передней) части кубика по часовой стрелке 1 раз

• Этап №12

  R (right) — поворот  правой стороны кубика по часовой стрелке 1 раз

• Этап №13

  U (up) — поворот верхней стороны кубика по часовой стрелке 1 раз

• Этап №14

  L (left) — поворот  левой стороны кубика по часовой стрелке 1 раз

• Этап №15

  B (back) —  поворот задней стороны кубика по часовой стрелке 1 раз

• Этап №16

  D (down) — поворот нижней стороны кубика по часовой стрелке 1 раз

• Этап №17

  R^I (right) — поворот  правой стороны кубика против часовой стрелки 1 раз

• Этап №18

  D (down) — поворот нижней стороны кубика по часовой стрелке 1 раз

• Этап №19

  L2 (left) — поворот  левой стороны кубика по часовой стрелке 2 раза

• Этап №20

  U^I (up) — поворот верхней стороны кубика против часовой стрелки 1 раз

ВАЖНО!!! В процессе сборки кубика нужно быть внимательным относительно вращения граней по часовой стрелки и против часовой стрелки. Многие во время сборки путают направления вращения и потом говорят, что алгоритм бога Кубика Рубика не работает.

Напоминаем что данный способ подходит только для 95% ситуаций. Поэтому если у вас не получается большое количество раз собрать Кубик Рубика, нужно еще раз хорошенько его перемешать и повторить сборку по формуле Бога.

Простейший алгоритм сборки кубика Рубика

Как собрать Кубик Рубика

В двух словах: если запомнить 7 простых формул длиной не более 8 вращений каждая, то можно спокойно научиться собирать обычный кубик 3х3х3 за пару минут. Быстрее, чем за минуту-полторы, этим алгоритмом собрать кубик не получится, но две-три минуты – легко!

Извините за рекламу, если чё.

Введение

Кубик Рубика (далее просто «Кубик») — это механическая головоломка в виде куба, состоящего из кубиков меньшего размера, способных вращаться вокруг невидимых снаружи осей.

Как и у любого куба, у головоломки 8 углов, 12 рёбер и 6 граней: верхняя, нижняя, правая, левая, передняя и задняя. Обычно каждый из девяти квадратов на каждой грани Кубика окрашен в один из шести цветов, как правило, расположенных парами друг напротив друга: белый-жёлтый, синий-зелёный, красный-оранжевый, образуя 54 цветных квадрата. Иногда вместо сплошных цветов на грани Кубика наносят картинки, тогда его становится ещё сложнее собрать.

В собранном («исходном») состоянии каждая грань состоит из квадратов одного цвета, либо все картинки на гранях правильно сложены. После нескольких поворотов Кубик «размешивается».

Собрать Кубик — это вернуть его из размешанного в исходное состояние. В этом, собственно, и заключается основной смысл головоломки. Многие энтузиасты находят удовольствие в сборке «пасьянсов» — узоров.

Азбука Кубика

Классический Кубик состоит из 27-ти частей (3х3х3=27):

• 6 одноцветных центральных элементов (6 «центров»)

• 12 двухцветных бортовых или рёберных элементов (12 «рёбер»)

• 8 трёхцветных угловых элементов (8 «углов»)

• 1 внутренний элемент — крестовина

Крестовина (или шар, в зависимости от конструкции) находится в центре Кубика. К ней крепятся центры и тем самым скрепляют остальные 20 элементов, не давая головоломке развалиться.

Вращаться элементы могут «слоями» — группами по 9 штук. Поворот внешнего слоя по часовой стрелке на 90° (если смотреть на этот слой) считаем «прямым» и будем обозначать большой буквой, а поворот против часовой стрелки — «обратным» прямому — и будем обозначать большой буквой с апострофом «’».

6 внешних слоёв: Верх, Низ, Право, Лево, Фронт (передний слой), Тыл (задний слой). Есть ещё три внутренних слоя. В этом алгоритме сборки мы их отдельно вращать не будем, будем использовать только вращения внешних слоёв. В мире спидкуберов принято делать обозначения латинскими буквами от слов Up, Down, Right, Left, Front, Back.

Обозначения поворотов:

При сборке Кубика мы будем последовательно совершать повороты слоёв. Последовательность поворотов записывается слева направо друг за другом. Если какой-то поворот слоя нужно повторить два раза, то после него ставится значок степени «²». Например, Ф² означает, что надо два раза повернуть фронт, т.е. Ф² = ФФ или Ф’Ф’ (как удобнее). При латинской нотации вместо Ф² пишется F2. Формулы я буду писать в двух нотациях — кирилической и латинской, разделяя их вот таким знаком ⇔.

Для удобства чтения длинных последовательностей их разбивают на группы, которые отделяются от соседних групп точками. Если требуется какую-то последовательность поворотов повторить, то её заключают в круглые скобки и справа вверху закрывающей скобки пишут количество повторов. В латинской нотации вместо показателя степени используют коэффициент-множитель. В квадратных скобках я буду указывать номер такой последовательности или, как их обычно называют, «формулы».

Теперь, зная условный язык обозначений вращений слоёв Кубика, можно приступать непосредственно к процессу сборки.

Сборка

Существует много способов сборки Кубика. Есть такие, которые позволяют парой-тройкой формул собрать кубик, но за несколько часов. Другие — наоборот, при помощи запоминания пары сотен формул позволяют собрать кубик за десяток секунд.

Ниже я опишу наиболее простой (с моей точки зрения) способ, который нагляден, прост в понимании, требует запоминания всего семи простых «формул» и при этом позволяет собрать Кубик за пару минут. Когда мне было 7 лет, я освоил такой алгоритм за неделю и собирал кубик в среднем за 1,5-2 минуты, чем поражал своих друзей и одноклассников. Поэтому я и называю такой способ сборки «простейшим». Постараюсь объяснить всё «на пальцах», почти без картинок.

Собирать Кубик будем горизонтальными слоями, сначала первый слой, потом второй, затем третий. Процесс сборки разобьём на несколько этапов. Всего их будет пять и один дополнительный.

• 6/26 В самом начале кубик разобран (но центры всегда на местах).

Этапы сборки:

1. 10/26 — крест первого слоя («верхний крест»)
2. 14/26 — углы первого слоя
3. 16/26 — второй слой
4. 22/26 — крест третьего слоя («нижний крест»)
5. 26/26 — углы третьего слоя
6. 26/26 — (дополнительный этап) вращение центров

Для сборки классического Кубика понадобятся следующие «формулы»:

1. ФВ’ПВ⇔FU’RU — поворот ребра верхнего креста

2. (П’Н’ · ПН)^1-5⇔(R’D · RD)1-5 — «Z-коммутатор»

3. ВП · В’П’ · В’Ф’ · ВФ⇔UR · U’R’ · U’F’ · UF — ребро 2 слоя вниз и вправо

4. В’Л’ · ВЛ · ВФ · В’Ф’⇔U’L’ · UL · UF · U’F’ — ребро 2 слоя вниз и влево

5. ФПВ · П’В’Ф’⇔FRU · R’U’F’ — поворот рёбер нижнего креста

6. ПВ · П’В · ПВ’² · П’В⇔RU · R’U · RU’2 · R’U — перестановка рёбер нижнего креста («рыбка»)

7. В’П’ · ВЛ · В’П · ВЛ’⇔U’R’ · UL · U’R · UL’ — перестановка углов 3 слоя

Первые два этапа можно было бы и не описывать, т.к. собрать первый слой довольно легко «интуитивно». Но, тем не менее, постараюсь описать всё досконально и на пальцах.

1 этап — крест первого слоя («верхний крест»)

Цель данного этапа: правильное расположение 4-х верхних рёбер, составляющих вместе с верхним центром «крест».

Итак, Кубик полностью разобран. На самом деле не полностью. Отличительной особенностью классического Кубика является его конструкция. Внутри расположена крестовина (или шар), которая жёстко соединяет центры. Центр определяет цвет всей грани Кубика. Поэтому 6 центров всегда уже стоят на своих местах! Для начала выбираем верх. Обычно сборку начинают с белого верха и зелёного фронта. При нестандартной окраске выбирайте как удобнее. Держим Кубик так, чтобы верхний центр («верх») был белого цвета, а передний центр («фронт») — зелёного. Главное при сборке — это помнить, какого цвета у нас верх, а какого фронт, и при вращении слоёв случайно не повернуть весь Кубик и не сбиться.

Наша цель — найти ребро с цветами верха и фронта и установить его между ними. В самом начале ищем бело-зелёное ребро и ставим его между белым верхом и зелёным фронтом. Назовём искомый элемент «рабочим кубиком» или РК.

Алгоритм такой: найти РК, выгнать его на нижний слой, затем вращая нижний слой поставить РК перед собой на передней грани, и вращая фронт загнать РК снова наверх. Повторить это для всех кубиков верхнего креста. Не оптимально, но просто. (Оптимальные формулы можно посмотреть здесь).

Итак, приступаем к сборке. Верх белый, фронт зелёный. Оглядываем Кубик со всех сторон, не отпуская его, не перебирая в руках и не вращая слоёв. Ищем РК. Он может располагаться в любом месте. Нашли. После этого, собственно, и начинается сам процесс сборки.

Если РК в первом (верхнем) слое, то двойным поворотом внешнего вертикального слоя, на котором он находится, «выгоняем» его вниз на третий слой. Аналогично поступаем, если РК находится во втором слое, только в этом случае выгоняем его вниз не двойным, а одинарным вращением.

Выгонять желательно так, чтобы РК оказался цветом верха вниз, тогда его будет проще установить на место. Выгоняя РК вниз, нужно помнить об уже стоящих на месте рёбрах, и если какое-то ребро было затронуто, то надо не забыть вернуть его потом на место обратным вращением.

После того, как РК оказался на третьем слое, вращаем низ и «подгоняем» РК под центр фронта. Если РК уже на третьем слое, то просто ставим его перед собой снизу, вращая нижний слой. После этого поворотом Ф²⇔F2 ставим РК на место.

После того как РК оказался на месте, может быть два варианта: либо он правильно повёрнут, либо нет. Если он повёрнут правильно, то всё ОК. Если повёрнут неправильно, то переворачиваем его формулой ФВ’ПВ⇔FU’RU [1]. Если РК «выгонять» правильно, т.е. цветом верха вниз, то эту формулу применять практически не придётся.

Переходим к установке следующего ребра. Не меняя верха, меняем фронт, т.е. поворачиваем Кубик к себе новой стороной. И вновь повторяем наш алгоритм до тех пор, пока все оставшиеся рёбра первого слоя не окажутся на месте, образуя на верхней грани белый крест.

В процессе сборки может оказаться так, что РК уже стоит на месте или его можно поставить на место (не разрушая уже собранного) не выгоняя сначала вниз, а «сразу». Ну и хорошо! Крест в таком случае соберётся быстрее!

Итак, уже 10 элементов из 26 стоят на месте: 6 центров на месте всегда и 4 ребра мы только что поставили.

2 этап — углы первого слоя

Цель второго этапа — собрать весь верхний слой, установив дополнительно к уже собранному кресту четыре угла. В случае креста мы искали нужное ребро и ставили его спереди вверху. Теперь же наш РК — это не ребро, а угол, и ставить мы его будем спереди вверху справа. Для этого будем поступать так же, как на первом этапе: сначала найдём его, затем «выгоним» его на нижний слой, затем поставим спереди внизу справа, т.е. под нужным нам местом, а после этого загоним наверх.

Есть одна прекрасная и простая формула. (П’Н’ · ПН)⇔(R’D’ · RD) [2]. У неё даже есть «умное» название — «Z-коммутатор». Её надо запомнить.

Ищем элемент, с которым будем работать (РК). В правый верхний ближний угол должен встать угол, имеющий такие же цвета, как и центры верха, фронта и права. Находим его. Если РК уже на месте и правильно повёрнут, то поворотом всего Кубика меняем фронт, и ищем новый РК.

Если РК находится в третьем слое, то вращаем низ и подгоняем РК под нужное нам место, т.е. спереди внизу справа.

Крутим Z-коммутатор! Если угол не встал на место, либо встал, но неправильно повёрнут, то крутим Z коммутатор ещё раз, и так до тех пор, пока РК не окажется вверху на месте и правильно повёрнутый. Иногда нужно крутить Z-коммутатор до 5-ти раз.

Если же РК находится в верхнем слое и не на месте, то выгоняем его оттуда любым другим при помощи того же Z-коммутатора. То есть сначала поворачиваем Кубик так, чтобы верх оставался белым, а РК, который надо выгнать, находился справа вверху перед нами и крутим Z-коммутатор. После того как РК «выгнан», вновь поворачиваем к себе Кубик нужным фронтом, вращаем низ, ставим уже выгнанный РК под нужным нам местом и Z-коммутатором загоняем его наверх. Крутим Z-коммутатор, пока кубик не ориентируется как надо.

Применяем этот алгоритм для оставшихся углов. В результате получим полностью собранный первый слой Кубика! 14 из 26 кубиков стоят на месте!

Некоторое время полюбуемся на эту красоту и перевернём Кубик так, чтобы собранный слой оказался внизу. Зачем это надо? Нам скоро будет нужно приступать к сборке второго и третьего слоёв, а первый слой уже собран и мешается сверху, закрывая собой все интересующие нас слои. Поэтому и перевернём их вверх, чтобы лучше видеть всё оставшееся и несобранное безобразие. Верх и низ поменялись местами, право и лево тоже, а вот фронт с тылом остались те же. Верх теперь жёлтый. Приступаем к сборке второго слоя.

Хочу предупредить, с каждым шагом Кубик приобретает более собранный вид, но когда крутишь формулы, то уже собранные стороны размешиваются. Главное — не паниковать! По окончании формулы (или последовательности формул) Кубик снова соберётся. Если, конечно, соблюдать главное правило — в процессе вращения нельзя крутить весь Кубик, чтобы случайно не сбиться. Только отдельные слои, как написано в формуле.

3 этап — второй слой

Итак, первый слой собран, и он внизу. Нам нужно поставить 4 ребра 2-го слоя. Они сейчас могут находиться как на втором, так и на третьем (теперь уже верхнем) слое.

Выбираем на верхнем слое любое ребро без цвета верхней грани (без жёлтого). Теперь оно будет нашим РК. Вращая верх, подгоняем РК так, чтобы он совпал по цвету с каким-нибудь боковым центром. Поворачиваем Кубик так, чтобы этот центр стал фронтом.

Теперь есть два варианта: наш рабочий кубик нужно переместить вниз на второй слой либо налево, либо направо.

Для этого есть две формулы:

Если вдруг РК уже оказался во втором слое не на своём месте, либо на своём, но неправильно повёрнутый, то «выгоняем» его любым другим, используя одну из этих формул, а затем снова применяем этот алгоритм.

Будьте внимательны. Формулы длинные, ошибаться нельзя, иначе Кубик «разберётся» и придётся начинать сборку заново. Ничего страшного, даже чемпионы иногда сбиваются при сборке.

Итого в результате после этого этапа имеем два собранных слоя — 19 из 26 кубиков стоят на местах!

(Если хочется немного оптимизировать сборку первых двух слоёв, можно использовать вот эти алгоритмы.)

4 этап — крест третьего слоя («нижний крест»)

Цель этого этапа — собрать крест последнего несобранного слоя. Хотя несобранный слой сейчас наверху, крест называют «нижним», потому что в исходном состоянии этот слой находился внизу.

Вначале мы будем разворачивать рёбра так, чтобы они все стали обращены вверх цветом, совпадающим с цветом верха. Если они уже все повёрнуты вверх так, что вверху получился одноцветный плоский крест, переходим к перемещению рёбер. Если же кубики повёрнуты неправильно, будем их переворачивать. Может быть несколько случаев ориентации рёбер:

• А) все неправильно повёрнуты

• Б) два соседних неправильно повёрнуты

• В) два противоположных неправильно повёрнуты

(Других вариантов быть не может! т.е. не может быть так, чтобы осталось перевернуть только одно ребро. Если два слоя кубика собраны, а на третьем осталось перевернуть нечётное число рёбер, то можно дальше не париться, а идти за отвёрткой.)

Запоминаем новую формулу: ФПВ · П’В’Ф’⇔FRU · R’U’F’ [5]

• В случае А) крутим формулу [5] и получаем случай Б).

• В случае Б) поворачиваем Кубик так, чтобы два правильно повёрнутых ребра были слева и сзади, крутим формулу [5] и получаем случай В).

• В случае В) поворачиваем Кубик так, чтобы правильно повёрнутые ребра стояли справа и слева, и, опять же, крутим формулу [5].

В результате получаем «плоский» крест из правильно ориентированных, но стоящих не на своих местах рёбер. Теперь нужно из плоского креста сделать правильный объёмный, т.е. переместить рёбра.

Запоминаем новую формулу: ПВ · П’В · ПВ’² · П’В⇔RU · R’U · RU’2 · R’U [6] («рыбка»).

Крутим верхний слой так, чтобы хотя бы два ребра встали на свои места (цвета их боковушек совпали с центрами боковых граней). Если все встали на свои места, то крест собран, переходим к следующему этапу. Если не все на месте, то может быть два случая: либо два соседних на месте, либо два противоположных на месте. Если на месте противоположные, то крутим формулу [6] и получаем на месте соседние. Если на месте соседние, то поворачиваем Кубик так, чтобы они были справа и сзади. Крутим формулу [6]. После этого рёбра, которые были не на месте, поменяются местами. Крест собран!

NB: небольшое замечание насчёт «рыбки». В этой формуле используется вращение В’²⇔U’2, то есть верх вращаем против часовой стрелки два раза. В принципе, для Кубика Рубика В’²⇔U’2 = В²⇔U2, но лучше запомнить именно В’²⇔U’2, потому что эта формула может пригодиться для сборки, например, мегаминкса. А вот в мегаминксе В’²⇔U’2 ≠ В²⇔U2, так как один поворот там не на 90°, а на 72°, и В’²⇔U’2 = В³⇔U3.

5 этап — углы третьего слоя

Осталось установить на места, а потом правильно повернуть четыре угла.

Запоминаем формулу: В’П’ · ВЛ · В’П · ВЛ’⇔U’R’ · UL · U’R · UL’ [7].

Смотрим на углы. Если они все на месте и осталось только их правильно повернуть, то смотрим следующий абзац. Если ни один угол не стоит на месте, тогда крутим формулу [7], при этом один из углов точно встанет на место. Ищем угол, который стоит на месте. Поворачиваем Кубик так, чтобы этот угол стоял сзади справа. Крутим формулу [7]. Если при этом кубики не встали на свои места, то крутим формулу [7] ещё раз. После этого все углы должны стоять на своих местах, осталось их правильно повернуть, и Кубик будет почти собран!

На этом этапе остаётся либо три кубика повернуть по часовой, либо три против часовой, либо один по часовой и один против часовой, либо два по часовой и два против часовой. Других вариантов быть не может! Т.е. не может быть так, чтобы осталось перевернуть только один угловой кубик. Или два, но оба по часовой стрелке. Или два по часовой, а один против. Правильные комбинации: (- — -), (+ + +), (+ -), (+ — + -), (+ + — -). Если два слоя собраны правильно, на третьем слое собран правильный крест и получилась неправильная комбинация, то опять же можно дальше не париться, а идти за отвёрткой (читайте ниже). Если же всё верно, читаем дальше.

Вспоминаем наш Z-коммутатор (П’Н’ · ПН)⇔R’D’ · RD [2]. Поворачиваем Кубик так, чтобы неправильно ориентированный угол был спереди справа. Крутим Z-коммутатор (до 5-ти раз), пока угол не повернётся правильно. Далее, не меняя фронта, вращаем верхний слой так, чтобы спереди справа оказался очередной «неправильный» угол, и вновь вращаем Z-коммутатор. И так поступаем, пока не развернутся все углы. После этого повернём верхний слой так, чтобы цвета его граней совпали с уже собранными первым и вторым слоями. Всё! Если у нас был обычный шестицветный кубик, то он уже собран! Осталось повернуть Кубик исходным верхом (который сейчас снизу) вверх, чтобы получить исходное состояние.

Всё. Кубик собран!

Надеюсь, что это руководство Вам пригодится!

6 этап — Вращение центров

Многие задают вопрос: «Я делаю всё, как написано в алгоритме, а кубик всё равно не собирается. Почему?» Обычно засада поджидает на последнем слое. Два слоя собираются легко, а вот третий — ну никак. Всё размешивается, начинаешь заново собирать, снова два слоя, и снова при сборке третьего всё размешивается. Почему так может быть?

Есть две причины — очевидная и не очень:

• Очевидная. Вы не точно следуете алгоритмам. Достаточно сделать один поворот не в ту сторону или пропустить какой-то поворот, чтобы размешался весь Кубик. На начальных этапах (при сборке первого и второго слоёв) неправильный поворот не очень фатален, но при сборке третьего слоя малейшая ошибка приводит к полному размешиванию всех собранных слоёв. Но если точно следовать вышеописанному алгоритму сборки, то всё должно собраться. Формулы все проверены временем, ошибок в них нет.

• Не очень очевидная. И скорее всего дело именно в этом. Китайские производители делают Кубики разного качества — от профессиональных чемпионских кубиков для скоростной сборки до разваливающихся в руках при первых же вращениях. Что обычно делают люди, если Кубик развалился? Да вставляют обратно вывалившиеся кубики, и не парятся о том, как они были ориентированы и на каком месте стояли. А так делать нельзя! Вернее, можно, но вот вероятность после этого собрать Кубик Рубика будет крайне мала.

Если Кубик развалился (или как говорят спидкуберы, «помпанул»), и его неправильно собрали, то при сборке третьего слоя скорее всего возникнут проблемы. Как решить эту проблему? Снова его развалить и собрать правильно!

На кубике с собранными двумя слоями нужно аккуратно плоской отвёрткой или ножом поддеть крышечку центрального кубика третьего слоя, снять её, маленькой крестовой отверткой открутить шуруп, не потерять при этом пружинку, надетую на шурупе. Аккуратно вытащить угловые и бортовые кубики третьего слоя и вставить их правильно цвет к цвету. В конце вставить и прикрутить открученный ранее центральный кубик (сильно не затягивайте). Покрутите третий слой. Если он крутится туго, ослабьте шуруп, если слишком легко — подтяните. Нужно, чтобы все грани крутились с одинаковым усилием. После этого закройте крышечкой центральный кубик. Всё.

Можно не откручивая, повернуть любую грань на 45°, поддеть пальцем, ножом или плоской отвёрткой один из бортовых кубиков и вытащить его. Только делать это надо аккуратно, потому что можно сломать крестовину. Затем по-очереди вытащить нужные кубики и вставить их обратно на свои места уже правильно ориентированными. После того, как всё будет собрано цвет к цвету, надо будет так же вставить (защёлкнуть) бортовой кубик, который в начале и вытаскивали (или какой-нибудь другой, но бортовой, т.к. угловой вставить точно не получится).

После этого Кубик можно перемешивать и спокойно собирать вышеприведённым алгоритмом. И вот теперь уж он точно соберётся! Без таких «варварских» процедур с ножом и отвёрткой, к сожалению, не обойтись, так как если после разваливания Кубик неправильно сложили, собрать его вращениями никак не получится.

PS: если не получается собрать даже два слоя, то вначале нужно убедиться, что хотя бы центры стоят на правильных местах. Возможно, кто-то крышечки центров переставил. В стандартной раскраске должно быть 6 цветов, белый напротив жёлтого, синий напротив зелёного, красный напротив оранжевого. Обычно верх белый, низ жёлтый, фронт оранжевый, тыл красный, справа зелёный, слева синий. Но абсолютно точно взаимное расположение цветов определяют по угловым кубикам. Например, можно найти угловой бело-сине-красный и увидеть, что цвета в нём расположены по часовой стрелке. Значит, если сверху белый, то справа должен быть синий, а спереди красный.

PPS: если же кто-то пошутил, и не просто переставил элементы кубика, а переклеил наклейки, то собрать Кубик вообще нереально, сколько его не разваливай. Никакая отвёртка тут уже не поможет. Надо вычислять, какие наклейки были переклеены, а затем переклеивать их на свои места.

Ну куда уж проще-то? Это один из самых простых алгоритмов. Главное — его понять. Если вы хотите взять первый раз в руки Кубик Рубика и сразу за пару минут научиться его собирать, то лучше отложите его в сторону и займитесь каким-нибудь менее интеллектуальным делом. Любое обучение, в том числе и простейшему алгоритму, требует времени и практики, а также мозгов и усидчивости. Как я говорил выше, этот алгоритм я освоил сам за неделю, когда мне было 7 лет, и я сидел на больничном с больным горлом.

Кому-то этот алгоритм может показаться сложным, потому что в нём много формул. Можете попробовать воспользоваться каким-нибудь другим алгоритмом. Например, можно собрать Кубик, реально используя одну единственную формулу, например тот же Z-коммутатор. Только собирать этим способом придётся долго-долго. Можно взять другую формулу, например, Ф·ПВ’П’В’·ПВП’Ф’· ПВП’В’·П’ФПФ’, которая меняет местами попарно 2 бортовых и 2 угловых кубика. И используя простые подготовительные вращения, постепенно собирать кубик, установив на места сначала все бортовые кубики, а затем угловые.

Алгоритмов — огромная куча, но к каждому из них нужно подходить с должным вниманием, и каждый требует достаточно времени на освоение.

NoZDR (x) 2010-2018

Комментарии

Разное

games/golovolomki/algoritmy/3x3x3_nozdr_simple.txt · Последние изменения: 2019/05/30 11:27 — NoZDR

Y-метод — действительно простой способ собрать кубик Рубика / Хабр

Введение

В статье рассматривается «Y-метод» сборки кубика Рубика — его легко понять и запомнить. Он основан всего на одной последовательности, которая называется «Y-движение». Поняв этот алгоритм, вы навряд ли забудете как собрать кубик самостоятельно.

Если попытаться нагуглить инструкцию по сборке кубика Рубика, то найдётся много вариантов с описанием «простой сборки», в том числе на википедии. Которые, в целом, действительно достаточно простые к пониманию, но обладают существенным недостатком. Для того, чтобы собрать кубик, нужно знать порядка пяти или более нетривиальных последовательностей (алгоритмов) для перестановки отдельных кубиков, для сборки кубика Рубика по слоям. В связи с чем запомнить и воспроизвести самостоятельно эти инструкции затруднительно. Недавно я случайно наткнулся на упоминание алгоритма «The Ultimate Solution to Rubik’s Cube», о котором утверждалось, что его легко запомнить и понять, и в нём используются всего две последовательности. А когда стал выяснять подробнее, то нашёл также и другой алгоритм — «Y-метод», тоже простой и использующий всего одну последовательность.

К сожалению, описания данного алгоритма на русском я не нашёл, поэтому я решил восполнить этот пробел. Также мне кажется, что главное в этом методе ­— понимание того как он работает. Поэтому тут я не предлагаю готовых наборов движений для конкретных ситуаций, а вместо этого я постарался подробнее описать что происходит.

Картинки в данной статье сгенерированы с помощью инструмента на сайте ruwix.com. Ссылки на картинках откроют этот инструмент с параметрами, соответствующими картинке. Это либо описываемое состояние кубика и вы сможете его повертеть мышкой, или, в некоторых случаях, там заданы описываемые движения, которые можно «проиграть» туда-обратно.

Y-движение

Основу данного алгоритма составляет Y-движение. И довольно важная составляющая алгоритма — это разобраться в механике этого движения.

Данная последовательность поворотов так называется из-за того, что кубики, которые она затрагивает, выглядят как буква «Y», составленная тремя рёбрами, выходящими из одного угла кубика.

Y-движение довольно простое и состоит из четырёх поворотов двух смежных граней, например правой и передней. В распространённой нотаци поворотов для кубика Рубика это выглядит так: R’ F R F’. Что можно описать следующим образом:

1. правая грань против часовой стрелки на четверть оборота
2. передняя грань по часовой стрелке на четверть оборота
3. правая грань по часовой стрелке на четверть оборота
4. передняя грань против часовой стрелки на четверть оборота

То есть грани сначала по очереди поворачиваются «на себя», а потом в обратном порядке «от себя».

Назовём этот вариант «правым Y-движением» (т.к. поворачивается сначала грань справа). В этом случае меняется положение кубиков на ребре, общем у данных граней и на верхних рёбрах. Если начинать повороты с передней грани, то будут затронуты те же самые кубики, такой вариант мы будем называть «левым Y-движением» (т.к. поворачивается сначала грань слева).

Также можно начинать с поворотов «от себя» — это будет то же самое, если бы мы перевернули кубик и начинали с поворотов «на себя», поэтому назовём такие варианты «правым и левым перевёрнутым Y-движением». При перевёрнутых Y-движениях будет также затронуто смежное ребро, а также уже не верхние, а нижние рёбра, соседние с ним.

Принципиальной разницы во всех этих движениях, конечно же, нет. Такое разнообразие нужно исключительно для удобства.

Перечислим некоторые свойства Y-движений:

• Правое и левое Y-движения обратны друг другу, т.е. последовательность правого и левого или левого и правого движений не изменят состояния кубика.
• Одно Y-движение приводит к тому, что меняются местами в паре два угловых кубика на смежной грани и два других угловых кубика. А три кубика находящиеся посередине рёбер (рёберные) перемещаются по кругу.
• Как можно догадаться, после двух движений угловые кубики возвращаются на свои места. Но при этом они оказываются повёрнутыми.
• И если выполнить три раза по два движения, то кубики повернутся три раза и в результате вернутся в исходное состояние.
• Рёберные кубики возвращаются в исходное состояние после цикла из трёх движений.
• Таким образом, если выполнить Y-движение шесть раз подряд, то состояние кубика вернётся в изначальное.
• После одного Y-движения рёберные кубики перемещаются в направлении первого поворота, при этом два кубика как бы поворачиваются вдоль соответствующих граней (вокруг их оси), а третий также поворачивается, но при этом переворачивается. Переворачивается тот кубик, который перемещается между верхними рёбрами, в случае обычного (не перевёрнутого) Y-движения. При работе с рёберными кубиками Y-движение вдоль одних и тех же рёбер можно производить повернув кубик в разных направлениях, тем самым добиваясь переворота нужного нам кубика.

Последовательность сборки кубика

Сначала собираются два нижних слоя кубика за исключением одного вертикального ребра, проходящего через эти слои. Это место мы оставляем себе как пространство для манёвра. Нижний крест и нижние угловые кубики собираются довольно просто, но если есть затруднения, то не так сложно приспособить Y-движение для этого или посмотреть одну из инструкций для простой послойной сборки кубика.

Далее нужно собрать средние кубики на вертикальных рёбрах (рёберные). Для этого нужно повернуть верхнюю грань с нужным кубиком, чтобы он оказался на одной из соседних с целевым ребром граней. А также временно (не забываем потом вернуть на место) повернуть нижнюю грань, чтобы на месте целевого ребра оказался кубик, который мы специально оставили несобранным. Теперь можно воспользоваться Y-движением, чтобы переместить кубик с верхней грани на нужное нам место. Y-движение нужно делать такое, чтобы этот рёберный кубик повернулся в нужном направлении в сторону ребра и если нужно, то перевернулся.

Если нужный кубик не находится на верхней грани, то нужно его предварительно, также Y-движением, «освободить» оттуда, не забывая опять же подставить несобранный угол на нижней грани.

Пока что мы собрали два нижних слоя без одного ребра. Далее нам нужно будет собрать два рёберных кубика на верхних рёбрах, которые не граничат с тем, что мы специально не собираем. После этого из рёберных кубиков останется только три несобранных, на рёбрах, которые формируют букву «Y»: вертикальное, которое мы не собирали, и два верхних ребра, соседних с ним.

И, конечно же, мы собираем их с помощью одного или нескольких Y-движений, переворачивая и ставя на нужные места. Тут только нужно учесть один момент с количеством перестановок, который описан чуть ниже.

При сборке последних пяти рёберных кубиков нам может понадобиться развернуть эту букву «Y», чтобы сделать Y-движение в другом направлении (поворачивая другие грани вдоль этих рёбер), таким образом добиваясь перемещения нужных нам кубиков на другие места с переворотом или без него.

К этому моменту у нас будет почти собранный кубик, в котором не собраны только угловые кубики на верхней грани и на вертикальном ребре, которое мы не собирали. Описанными ниже методами сначала переставляем углы друг с другом, чтобы они оказались на своих местах, возможно неправильно ориентированные. А потом разворачиваем их.

Ура, наш кубик собран!

Считаем перестановки

На что же нужно обратить внимание когда мы собираем пять последних рёберных кубиков. Когда их останется только три, то чтобы у всё получилось с перестановкой их в пределах буквы «Y», нужно чтобы либо они все находились на своих местах (возможно перевёрнутые) или же все были не на своих местах. Это связано с тем, что Y-движение переставляет три рёберных кубика одновременно. Если рассмотреть это с точки зрения попарных обменов кубиков местами на соседних рёбрах, то происходит два обмена (перестановки). Теперь должно быть понятно почему в случае, когда у нас ровно два кубика не на своих местах, то мы не сможем их собрать. Т.к. нам нужно совершить одну перестановку, а с помощью Y-движений мы можем сделать только чётное число перестановок.

Что же делать в таком случае? Обратим внимание, что если повернуть грань кубика, то мы поменяем местами одновременно четыре рёберных кубика, что будет эквивалентно трём перестановкам, т.е. нечётному числу, что нам и нужно. Из этого следует, что верхняя грань должна быть правильно ориентирована для того, чтобы мы могли собрать последние три рёберных кубика. Если так вышло, что последние три рёберных кубика требуют одной перестановки, то это значит, что нужно переставить на соседние места два рёберных кубика, уже собранные на верхней грани.

Кроме того, мы можем заранее, до сборки первых двух кубиков из этой пятёрки, подсчитать число перестановок, которые потребуются, чтобы поставить все пять рёберных кубиков на свои места. Если это число чётное, то верхняя грань ориентирована правильно. А если нечётное, то её нужно повернуть один раз в любую сторону. Таким образом, мы сразу сможем поставить те два кубика на нужные места.

Работа с угловыми кубиками

На последнем этапе сборки нам нужно переставлять угловые кубики местами и поворачивать их. Для этого воспользуемся перечисленными ранее свойствами Y-движения в отношении угловых кубиков. Т.к. удобнее работать с угловыми кубиками, расположенными на верхней грани, то для этого нам больше подойдёт перевёрнутое Y-движение (начинается с поворота «от себя»). В этом разделе будет использоваться именно эти варианты, без дополнительного уточнения. Обратим сразу внимание, что это движение меняет состояние только одного кубика на верхней грани — это угловой кубик на «смежном ребре».

Для перестановки угловых кубиков заметим, что одиночное Y-движение (как левое, так и правое) меняет местами пару угловых кубиков на «смежном ребре», а также что последовательное применение левого и правого Y-движения (или правого и левого) возвращает весь кубик в исходное состояние. Давайте подумаем, что произойдёт, если между этими движениями мы повернём верхнюю грань. Как мы уже обратили внимание, на верхней грани меняется только один угловой кубик, который переставляется с парным кубиком на ребре. В таком случае у нас произойдёт два обмена угловыми кубиками на ребре, но каждый раз сверху будет подставлен разный угол, а все остальные кубики останутся как были (конечно, нужно ещё не забыть повернуть верхнюю грань в исходное состояние). Таким образом, мы осуществили обмен местами трёх угловых кубиков — одного с нижней грани и двух с верхней.

Теперь разберёмся с поворотом кубиков. Для этого воспользуемся похожим трюком. Будем делать два последовательных Y-движения в одном направлении. В результате этого угловые кубики остаются на месте, но меняют свою ориентацию. Тут нас интересуют два варианта комбинации движений: три двойных движения в одном направлении (левые или правые) или двойное движение в одном направлении и двойное движение в обратном направлении. В каждом из этих вариантов весь кубик возвращается в исходное состояние. И мы опять будем между двойными движениями подставлять очередной нужный нам угол на место верхнего угла «смежного ребра». Таким образом мы можем повернуть либо три угловых кубика на одной грани в одном направлении, либо два угловых кубика на одной грани в разных направлениях, не меняя состояния остальных кубиков. Обратим внимание, что после двойного движения верхний кубик смежного ребра поворачивается в том же направлении, в котором осуществляется первое Y-движение.

Заключение

Не знаю как будет в вашем случае, но для меня плюс данного алгоритма не только в том, что его легко запомнить и не нужно зубрить инструкцию по сборке. Но также и в том, что теперь, собирая кубик, я собираю его сам, понимая что происходит, вместо почти механического следования инструкции, а это намного приятнее. Чего и вам желаю!

Алгоритм бога кубика Рубика 3 на 3

Маленькая пластмассовая игрушка-головоломка созданная венгерским скульптором Эрне Рубиком, стала самой популярной головоломкой в мире. В 1974 году профессор архитектуры для наглядного объяснения теории групп своим студентам создал всеми известную головоломку, названую в последствии Кубиком Рубика.

Ее суть состоит в том, что 26 маленьких кубиков, образуют куб большего размера с гранями по 3 кубика (3х3х3) установленными на центральном шарнире. Каждая грань кубика, состоящая из 9 малых кубиков, имеет свой цвет.

Спустя год, когда Эрне Рубик понял, что его изобретение становится популярным среди его учеников, он запатентовал головоломку. А уже через 7 лет был проведен первый мировой чемпионат по сборке Кубика Рубика. В 1982г. победителем первых соревнований стал студент из Лос-Анджелеса Minh Thai (Мин Тай) с результатом в 22,95 секунды.

Эти соревнования дали толчок любителям головоломки для составления своих алгоритмов сборки Кубика Рубика за наименьшее число вращений. Минимальное количество ходов, определяющее полную сборку головоломки, назвали – Алгоритм Бога кубика Рубика.

История создания формулы Бога

Английским математиком было выдвинуто утверждение, что собрать Кубик Рубика из любого положения можно за 23 хода. И, именно это число, на протяжении долгих лет 

считалось числом бога. Но спустя 35 лет компания Google доказала, что для того, чтобы собрать кубик Рубика из любого положения за наименьшее число ходов, достаточно всего 20 поворотов граней кубика. С тех пор Алгоритм бога кубика Рубика 3х3 составляет всего 20 ходов. В ходе поиска наименьшего числа ходов сборки кубика были найдены множества алгоритмов, вычисляющих наименьшее число различных элементов кубика Рубика, верхней или фронтальной поверхности кубика.

В современном мире существуют сотни и даже тысячи различных комбинаций, позволяющих быстро собрать кубик Рубика 3 на 3, как правило все они составляют 40 и более поворотов кубика.

35 лет прошло со дня создания кубика Рубика до того момента, как ученым удалось создать универсальную формулу для сборки Кубика Рубика 3х3, названную – «Алгоритмом Бога».

Формула Бога кубика Рубика 3 на 3

Стоит отметить, что несмотря на созданную универсальную формулу сборки кубика Рубика 3 на 3, она все же не позволяет на 100% собирать головоломку.

Формула бога выглядит так:

B2 D2 F^I R2 F U2 R2 F^I  R2 U2 F R U L B D R^I D L2 U^I

Лишь усредняет все имеющиеся комбинации для сборки кубика и решает головоломку только в 95% случаях. Поэтому если у вас не получилось собрать кубик с первого раза по формуле бога, попробуйте еще раз, возможно, вы попали именно в те 5% вариантов, которые не учитывает формула.

Расшифровка формулы Бога (Этапы сборки)

Для того, чтобы вам было удобнее понимать как необходимо вращать кубик, рассмотрим отдельно каждое значение формулы.

B2 (back) — поворот задней стороны кубика по часовой стрелке 2 раза

D2 (down) — поворот нижней стороны кубика по часовой стрелке 2 раза

F^I(front) — поворот фронтальной (передней) части кубика против часовой стрелки 1 раз

R2 (right) — поворот  правой стороны кубика по часовой стрелке 2 раза

F (front) — поворот фронтальной (передней) части кубика по часовой стрелке 1 раз

U2 (up) — поворот верхней стороны кубика по часовой стрелке 2 раза

R2 (right) — поворот  правой стороны кубика по часовой стрелке 2 раза

F^I  (front) — поворот фронтальной (передней) части кубика против часовой стрелки 1 раз

R2 (right) — поворот  правой стороны кубика по часовой стрелке 2 раза

U2 (up) — поворот верхней стороны кубика по часовой стрелке 2 раза

F (front) — поворот фронтальной (передней) части кубика по часовой стрелке 1 раз

R (right) — поворот  правой стороны кубика по часовой стрелке 1 раз

U (up) — поворот верхней стороны кубика по часовой стрелке 1 раз

L (left) — поворот  левой стороны кубика по часовой стрелке 1 раз

Формула бога русскими буквами:

Т2 Н2 Ф^I П2 Ф В2 П2 Ф^I  П2 В2 Ф П В Л Т Н П^I Н Л2 В^I

ВНИМАНИЕ!!! Многие начинающие любители головоломки Рубика невнимательно производят вращение по формуле бога и тем самым не могут собрать кубик. Говоря о том, что формула не работает. Мы лишь предлагаем вам попробовать собрать кубик вновь, но более внимательно отнестись к вращениям граней, особенно когда их нужно вращать против часовой стрелки.

Ну и, конечно же, нужно помнить, что формула бога описывает лишь 95% комбинаций и не всегда может подходить для сборки кубика Рубика 3х3.

Как собрать кубик Рубика 3х3х3 для начинающих | speedcubing.ru

Для того, чтобы понимать формулы, используемые для сборки, нужно ознакомиться с языком вращений.

Язык вращений – это особые обозначения движений граней кубика, при помощи который можно записать какой-либо алгоритм, решение или скрамбл (последовательность ходов, с помощью которой запутывают кубик).

F — front — фронтальная сторона

B — back — задняя сторона

L — left — левая сторона

R — right — правая сторона

U — up — верхняя сторона

D — down — нижняя сторона

Fw (f) — фронтальная сторона вместе со средним слоем

Bw (b) — задняя сторона вместе со средним слоем

Lw (l) — левая сторона вместе со средним слоем

Rw (r) — правая сторона вместе со средним слоем

Uw (u) — верхняя сторона вместе со средним слоем

Dw (d) — нижняя сторона вместе со средним слоем

Также существуют более редкие движения, которые практически никогда не используются в сборках:

M — middle — средний слой, находящийся между правой (R) и левой (L) сторонами

S — standing — средний слой, находящийся между фронтальной (F) и задней (B) сторонами

E — equatorial — средний слой, находящийся между верхней (U) и нижней (D) сторонами

Кроме вращений граней куба, существуют обозначения, указывающие на изменения положения кубика в пространстве. Эти движения называются перехватами:

x — весь куб вращается от себя по плоскости, совпадающей с правым (R) и левым (L) слоями (F превращается в U)

x’ — весь куб вращается к себе по плоскости, совпадающей с правым (R) и левым (L) слоями (F превращается в D)

y — весь куб вращается по часовой стрелке в горизонтальной плоскости (F превращается в L)

y’ — весь куб вращается против часовой стрелки в горизонтальной плоскости (F превращается в R)

z — весь куб вращается по часовой стрелке в фронтальной плоскости (U превращается в R)

z’ — весь куб вращается против часовой стрелки в фронтальной плоскости (U превращается в L)

Движения кубика и перехваты записываются в соответствии со следующими правилами:

— Если написана только буква — крутим сторону по часовой стрелке, как если бы мы смотрели на грань в лицо

— Если после буквы стоит штрих «’» — крутим сторону против часовой стрелки, как если бы мы смотрели на грань в лицо

— Если после буквы стоит «2» — крутим эту сторону на 180 градусов. Если ещё стоит штрих, к примеру U2′, то это означает, что в данном алгоритме удобнее вращать U2 против часовой стрелки

Видео, в котором наглядно демонстрируется язык вращений кубика Рубика:

Как собрать кубик Рубика 3х3. Самая легкая схема для начинающих

Инструкция «как собрать кубик Рубика 3х3» с картинками и формулами для начинающих. Самая легкая и простая схема, но потребует от вас внимательности и аккуратности. Это вторая (улучшенная, более полная и удобная) редакция инструкции по сборке кубика Рубика, в ней учтены пожелания наших читателей. Инструкция подойдет, чтобы собрать кубик Рубика самому и научить ребенка.

Шаг 1. Собрать первую сторону кубика Рубика

В этом шаге подробно описано, как нужно собирать одну (первую) сторону кубика Рубика с первым поясом. Возможных вариантов на этом шаге много, поэтому описать их все затруднительно. Рекомендуется не запоминать формулы, а понять их суть, тогда вы сможете, справиться с любой ситуацией.

Шаг можно пропустить

Если вы можете собрать одну сторону кубика Рубика и верхний пояс (Рис. 1–1в) без формул и посторонней помощи, переходите к шагу 2.

1.1. Объемный крест первой стороны

На одной из сторон кубика соберем крест, цвета которого соответствуют центральным квадратам других сторон (Рис. 1–1б).

Действие 1. Найдите подходящий реберный кубик (Рис. 1–2) и вращайте фронтальную сторону, чтобы этот кубик переместился вверх (Рис. 1–3). Затем переходите к действию 2. Выполните действия 1 и 2 необходимое количество раз.

Если вращение «сломает» уже собранный кубик, переместите найденный кубик в другую плоскость (Рис. 1–4а, б). Если кубик еще не наверху, снова перейдите к действию 1.

Если перемещение в другую плоскость также «сломает» уже собранный кубик, воспользуйтесь соответствующей формулой (Рис. 1–4в).

На рисунке (Рис. 1–4в) показан только один из возможных вариантов — действуйте по аналогии.

Действие 2. Когда найденный кубик перемещен вверх, воспользуйтесь одной из формул.

1.2. Сторона и пояс

Чтобы расставить угловые кубики и закончить этот шаг (Рис. 1–1в), вам понадобятся следующие формулы.

Чтобы убрать неправильный угловой кубик, используйте формулы.

Если кубик «спрятался» внизу, то перемещаем его в нижний пояс, чтобы потом переместить на свое место, используя формулы выше.

Шаг 2. Собрать второй пояс

Второй пояс легко собирается при помощи двух формул. Найдите подходящий кубик в третьем поясе, чтобы подходили оба цвета (если нужно покрутите третий пояс), и переместите его по диагонали во второй пояс, используя формулы.

Формула: (Н’П’НП)(НФН’Ф’)

Формула: (НЛН’Л’)(Н’Ф’НФ)

Если нет подходящего кубика

Если нет ни одного подходящего кубика, используя эти же формулы, переместите любой кубик из третьего пояса во второй – нужный кубик появится.

Шаг 3. Крест на противоположной стороне

Теперь нужно собрать крест на противоположной стороне кубика Рубика. Крест собирается без учета цветов третьего пояса (Рис. 3–1). Другими словами, на этом шаге собирается только крест, а согласуется крест с цветами третьего пояса уже на следующем шаге.

На вашем кубике Рубика сейчас одна из четырех комбинаций: а, б, в, г — см. Рис. 3–2. Переход от одной комбинации к другой происходит единой формулой: Ф П В П’ В’ Ф’. Эту формулу вам нужно повторить 1-3 раза в зависимости от того какая у вас комбинация.

Если крест уже собран (Рис. 3–2г), пропустите этот шаг. Если у вас только один центральный квадрат (Рис. 3–2а), тогда вам нужно повторить формулу 3 раза. Если угол (Рис. 3–2б) — 2 раза. Если линия (Рис. 3–2в) — 1 раз.

Формула: Ф П В П’ В’ Ф’

Обратите внимание

Перед каждым выполнением формулы кубик Рубика нужно расположить в точности, как показано на рисунках.

Шаг 4. Согласованный крест

В результате этого шага мы получим крест, согласованный с цветами пояса (Рис. 4–2в).

Вращайте верхний пояс, пока 2 цвета креста не совпадут со средними квадратами верхнего пояса (Рис. 4–1). Возможны только две комбинации: цвета совпали линией Рис. 4–2а) или цвета совпали углом (Рис. 4–2б).

Формула при совпадении линии: П В П’ В П ВВ П’

Перемещаем неправильно размещенные кубики креста, расположенные друг против друга (два противоположных конца креста).

После выполнения этой формулы опять вращайте верхний пояс, пока 2 цвета не совпадут со средними квадратами верхнего пояса (Рис. 4–1). Обращаем внимание, что и сейчас два конца креста не встанут на свои места, но комбинация изменится на «цвета совпали углом» (Рис. 4–2б).

Формула при совпадении угла: П В П’ В П ВВ П’ В

Меняем местами неправильно размещенные кубики креста, расположенные по диагонали относительно друг друга (два смежные кубика креста).

После выполнения этой формулы крест будет собран и его боковые цвета будут совпадать с цветами верхнего пояса (Рис. 4–2в). Если результат не достигнут, то повторите этот шаг еще раз, предварительно правильно сориентировав кубик.

Шаг 5. Расстановка угловых кубиков

Угловые кубики расставляются двумя формулами. После применения этих формул угловые кубики будут стоять на своих местах (в своих углах), но могут быть развернуты неправильно. На Рис. 5–1 черной точкой отмечен кубик, который размещен на своем месте (в своем углу), но развернут неправильно. Разворачиваются кубики уже на следующем шаге.

Формула правого разворота: (П’Ф’Л’Ф)(ПФ’ЛФ)

Формула левого разворота: (Ф’Л’ФП’)(Ф’ЛФП)

Шаг 6. Разворот угловых кубиков

Разворот всех угловых кубиков выполняется простой формулой П’Н’ПН, выполненной множество раз. Перед тем, как начать, внимательно прочитайте весь раздел до конца и убедитесь, что у вас не осталось вопросов.

Обратите внимание

После начала выполнения формулы кубик Рубика «разрушится» и окончательно соберется, только после того, как все угловые кубики будут правильно развернуты. Другими словами, все угловые кубики разворачиваются за одну операцию, которая потребует от вас внимательности и выдержки.

Найдем угловой кубик, который нужно развернуть (против или по часовой стрелке — не важно), см. Рис. 6–1.

Возьмите кубик Рубика, как показано на рисунке ниже, и выполните формулу.

Обратите внимание

1) Формулу (из 8 ходов) нужно выполнить 1 или 2 раза, до тех пор, пока угловой кубик не перевернется в правильную позицию (Рис. 6–2б).

2) Когда угловой кубик повернется в правильную позицию кубик Рубика «разрушится» — не переживайте, кубик Рубика соберется, только когда вы закончите со всеми углами.

3) Не меняйте положение (не переворачивайте) кубик Рубика в руках до конца этого шага.

Когда первый угловой кубик уже правильно расположен (Рис. 6–2б), поверните верхний слой (Рис. 6–3а), чтобы в верхний правый угол переместился следующий угловой кубик (Рис. 6–3б). Если следующий угловой кубик уже повернут правильно (не требует разворота), сделайте еще один поворот верхнего слоя (Рис. 6–3а).

Опять выполните формулу из 8-ми ходов (1 или 2 раза) и следуйте всем вышеуказанным рекомендациям. Эти действия нужно повторять до тех пор, пока все углы не будут развернуты правильно – пока кубик Рубика не соберется целиком.

Желаю терпения и успехов!

Поддержите сайт

Если статья помогла вам, помогите и вы нам в развитии сайта. Спасибо!

Поддержать портал

5 способов собрать кубик Рубика | Памятки и инструкции | Вопрос-Ответ

19 мая 1974 года венгерский скульптор и архитектор Эрно Рубик изобрел знаменитую головоломку — кубик Рубика.

Когда и как был изобретен кубик Рубика?

​В 1974 году Эрно Рубик преподавал венгерским студентам промышленный дизайн и архитектуру. По одной из версий, кубик Рубика был придуман как учебное пособие, чтобы наглядно объяснить основы математической теории групп. Задача изобретателя была такова: заставить отдельные разноцветные кубики свободно вращаться на своих местах, не нарушая конструктивного единства всего приспособления.

В качестве первых испытателей головоломки выступали друзья Рубика и студенты Академии. 

В 1975 Рубик получил патент на своё изобретение. Однако выпуск опытной промышленной партии кубиков состоялся лишь в конце 1977-го. Первым производителем кубика был небольшой будапештский кооператив, выпустивший кубик как новогоднюю игрушку под Рождество 1978 года. 

Однажды кубик Рубика в руках официанта увидел немецкий предприниматель Тибор Лакзи. Увлекающийся математикой Лакзи пришёл в восхищение от игрушки и занялся её продвижением вместе с Томом Кремером — успешным изобретателем игр.

В результате их стараний в начале 1980 началось настоящее «кубическое» нашествие. В то время было выпущено около 100 миллионов «легальных кубиков» и еще больше — подделок.

За какое время можно собрать «Кубик Рубика»?

Люди, увлекающиеся скоростной сборкой кубика Рубика, называются спидкуберами (от английского «speed» — скорость). А сама скоростная сборка — спидкубинг. Официальные соревнования по скоростной сборке кубика Рубика регулярно проводятся Всемирной ассоциацией кубика.

Нынешний рекорд скоростной сборки кубика был установлен Мэтсом Волком, он собрал кубик за 5,55 секунды. Действующий мировой рекорд принадлежит Феликсу Земдегсу и составляет 5,66 секунд. Его неофициальный рекорд составляет 4,79 секунды.

Как собрать кубик Рубика?

Перед тем, как начать собирать кубик Рубика, рекомендуется разобрать его на детали и собрать заново, чтобы убедиться, что кубик сложен правильно.

Способ для начинающих

Этапы сборки:

1. крест в первом слое;
2. углы первого слоя;
3. рёбра среднего слоя;
4. крест в последнем слое;
5. расстановка рёбер последнего слоя;
6. расстановка углов последнего слоя;
7. разворот углов последнего слоя.

Начинающим следует, помимо видео, иметь перед глазами инструкцию, чтобы было проще собрать головоломку.

Урок 1

Урок 2

Метод Джессики Фридрих

На данный момент одним из самых популярных методов скоростной сборки является метод Джессики Фридрих. В этой сборке не нужно запоминать большое количество формул, главное понять принцип.

Этапы сборки:

1. Сборка креста на одной из сторон.
2. Сборка первого слоя одновременно со вторым.
3. Ориентация элементов верхнего слоя.
4. Перестановка элементов верхнего слоя.

Видео

Метод Валерия Морозова (интуитивный)

Задача этого метода — не давать готовые формулы для заучивания, а показать принципы сборки. 

Схема сборки:

1. Собрать 8 угловых элементов.
2. 4 рёберных элемента в среднем слое собираются в крест на любой из боковых граней.
3. 8 остальных рёберных элементов собираются в правильные пары.
4. 6 центров устанавливаются каждый на свою грань.

Видео 

Метод полос 

Метод для сборки кубика 5×5, рассчитан на начинающих, которые умеют как минимум собирать 3×3.

Для продвинутых

Как собрать кубик Рубика за 31 ход.

Смотрите также:

Соберите кубик Рубика (3×3)

СЛОИ

Кубик Рубика 3×3 состоит из трех горизонтальных слоев.

Используя это руководство, вы будете собирать кубик Рубика слой за слоем.

ВЕРХНИЙ
СЛОЙ

СРЕДНИЙ
СЛОЙ

НИЖНИЙ
СЛОЙ

ЦЕНТРЫ

Центральные части имеют одну цветную плитку.

Есть 6 центральных частей.

Центральные элементы представляют собой отдельные плитки, прикрепленные к внутреннему ядру.

При правильном решении каждая грань будет цвета центральной части.

Вы касаетесь ЦЕНТРАЛЬНОЙ части одним пальцем.

Эти цвета центральной части всегда противоположны друг другу:

белый напротив
желтый

синий напротив
зеленый

оранжевый напротив
красный

.

Как собрать кубик Рубика 2×2

Введение

Кубик Рубика 2x2x2, или в его официальном названии — Pocket Cube , — еще одна головоломка из серии кубиков Рубика, изобретенная Эрно Рубиком. Считается «легкой» версией кубика Рубика. Вы обнаружите, что собрать куб 2×2 намного проще, чем собрать классический куб 3x3x3.

Если вы уже знаете, как собрать кубик Рубика 3×3 ..

Если вы уже можете собрать классический кубик Рубика, то вам повезло — , вы уже знаете, как собрать кубик 2×2! Вот красивая перспектива головоломки: куб 2×2 на самом деле является обычным кубом 3×3, без краев и центральных частей.Таким образом, решение куба 2×2 будет идентично решению только углов куба 3×3. Вы будете удивлены, что некоторые из алгоритмов, которые вам нужно знать, на идентичны тем, которые вам понадобятся для решения куба 2×2, и вы уже знаете все из них, если вы знакомы с методом скоростного решения.

Перед тем, как начать руководство, убедитесь, что вы знаете обозначения движений кубика Рубика. Для 2×2 обозначения точно такие же (те же грани, те же буквы, те же вращения куба, только без «перемещений среднего слоя» — их нет в кубе 2×2)

Кубик Рубика 2×2

Шаг 1: Решение первого слоя

Этот шаг идентичен шагу 2 решения куба 3×3.Выберите цвет для начала (самый популярный цвет для начала — белый или желтый — в этом руководстве я выбрал , желтый ). Выберите угол этого цвета (в нашем случае желтый) и поднесите к нему остальные 3 части. Убедитесь, что вы правильно собираете угловые части по отношению друг к другу (также боковые цвета угловых частей должны соответствовать друг другу, а не только желтый. См. Изображение — правильно / неправильно).

Есть 3 различных случая, чтобы установить угловую деталь в правильное положение, не повреждая другие углы:

F D F ‘

R ‘D’ R

R ‘D2 R D R’ D ‘R

Шаг 2: Ориентация частей последнего слоя

Переверните кубик вверх дном (решенный слой теперь должен быть внизу).На этом этапе цель состоит в том, чтобы сориентировать части последнего слоя. В результате должен получиться цвет, противоположный цвету, с которого мы начали (в нашем случае: цвет, противоположный желтому, — белый). Обратите внимание, что в отличие от первого шага, здесь перестановка углов не имеет значения , а это означает, что их не нужно правильно решать относительно друг друга (боковые наклейки не должны соответствовать).

Возможны 7 вариантов ориентации последнего слоя (не считая уже ориентированного):

(Серый цвет означает, что наклейка не является верхним цветом лица.Полосы по бокам показывают, где находится верхний цвет лица. В нашем случае это белый, а не желтый. Это, конечно, не имеет значения.)

Корпус № 1

R ‘U’ R U ‘R’ U2 R

Корпус № 2

L U L ‘U L U2 L’

Корпус № 3

R2 U2 R U2 R2

Дело № 4

F [R U R ‘U’] [R U R ‘U’] F ‘

Дело № 5

F [R U R ‘U’] F ‘

Дело № 6

[R U R ‘U’] [R ‘F R F’]

Дело № 7

[F R U ‘R’ U ‘R U R’ F ‘]

Лучше всего изучить все 7 алгоритмов.Однако полностью решить этот шаг можно, используя только 1 алгоритм — первый алгоритм. Идея состоит в том, чтобы выполнить этот алгоритм под разными углами, пока не появится подходящий случай, затем выполнить его еще раз и решить шаг. Все возможные случаи можно решить за 3 выполнения или 2, если вы также используете его зеркальный алгоритм (случай № 2).

Первый алгоритм ориентирует 3 угла против часовой стрелки и оставляет нетронутым 4-й угол (его алгоритм зеркального отражения, случай № 2, делает то же самое, но по часовой стрелке).Перед выполнением попробуйте подумать, под каким углом при выполнении этого алгоритма останется только 1 ориентированный угол (во всех случаях это можно сделать за 1 выполнение), чем просто применить подходящий алгоритм (случай №1 или №2). Вы можете выполнить алгоритм №1 дважды вместо использования алгоритма №2, когда это необходимо (в случае необходимости вращения по часовой стрелке (случай №2). Выполнение против часовой стрелки дважды для углов будет аналогично выполнению ориентации по часовой стрелке, которая решить их.)

Обратите внимание, что 6 из этих 7 алгоритмов являются точно такими же алгоритмами, которые используются в методе определения скорости куба Рубика.Вы можете видеть, что это те же 7 возможных случаев, когда все ребра 3×3 ориентированы: страница алгоритмов OLL. Однако, поскольку нет ребер для сохранения, мы можем использовать более короткие алгоритмы из других случаев традиционного OLL куба Рубика 3×3, если они поворачивают углы так, как нам нужно:

• Для первого случая наилучшим алгоритмом является алгоритм Anti-Sune (алгоритм OLL № 26)
• Для второго случая лучшим алгоритмом является Sune (алгоритм OLL # 27)
• Третий случай является особенным: может быть применен более короткий алгоритм, который существует в OLL 3×3, однако алгоритм № 21 OLL очень хорош)
• Для четвертого случая наилучшим алгоритмом является простейший алгоритм L (алгоритм OLL № 48)
• Для пятого случая наилучшим алгоритмом является первый T (алгоритм OLL # 45)
• Для шестого случая лучшим алгоритмом является второй T (алгоритм OLL # 33)
• Для седьмого случая наилучшим алгоритмом является первая рыба (алгоритм OLL # 37)

Шаг 3 (и последний): перестановка частей последнего слоя

На этом этапе цель состоит в том, чтобы переставить части последнего слоя, чтобы они также были правильно решены относительно друг друга, а не только правильно ориентированы.Этот шаг очень похож на шаг 5 решения 3×3 (метод для начинающих) (- также можно применить тот же алгоритм, просто тот, который я здесь показываю, переставляет углы по часовой стрелке, а не против часовой стрелки).

Способ решения этого метода — поиск 2 углов, которые правильно переставлены по отношению друг к другу (можно легко распознать по тому факту, что 2 правильно решенных угла относительно друг друга имеют одинаковый цвет на их общей стороне . Ищите одинаковый цвет в 2 соседних углах).Если у вас нет 2 углов, которые правильно переставлены,

.