Yangi boshlanuvchilar uchun Rubik kubi 3x3 algoritmi. Rubik kubi uchun naqshlar 3x3

2024 Muallif: Sierra Becker | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-02-26 07:10

1975 yilda hayk altarosh Erne Rubik "Sehrli kub" deb nomlangan ixtirosini patentladi. 40 yildan ortiq vaqt davomida jumboqga bo'lgan barcha huquqlar ixtirochining yaqin do'sti Tom Kroenerning Seven Towns Ltd kompaniyasiga tegishli edi. Ingliz firmasi butun dunyo bo'ylab kub ishlab chiqarish va sotishni nazorat qiladi. Vengriya, Germaniya, Portugaliya va Xitoyda boshqotirma o'zining asl nomini saqlab qolgan, boshqa mamlakatlarda esa o'yinchoq Rubik kubi deb ataladi.

Puzl variantlari

Klassik Rubik kubi 3x3 kvadratdan iborat. Vaqt o'tishi bilan ular o'yinchoqlar uchun juda ko'p shakl va o'lchamlarni topdilar. Piramida yoki 17x17 kub shaklida jumboq bilan hech kim hech kimni ajablantirmaydi. Biroq, insoniyat hech qachon erishgan yutuqlaridan to'xtamaydi.

Shubhasiz, bu kubni yangi boshlanuvchilar uchun yig'ish sxemasi yo'q. Jumboqni yig‘ish va yechish jarayoni yillar talab qilishi mumkin. So'nggi paytlarda nafaqat Osiyo va Evropada, balki kubga qiziqish ortib bormoqdabu erda o'yinchoq unchalik mashhur bo'lmagan, masalan, AQShda. Kubik Rubik muxlislaridan biri 17 ga 17 jumboq yig‘ilishini suratga oldi. Videoning umumiy uzunligi 7,5 soatni tashkil etadi, suratga olish bir hafta davomida olib borilgan.

O'sib borayotgan talab taklifni yaratadi. Ba'zida sotiladigan modellar aql bovar qilmaydigan va ular yig'ilganda qanday ko'rinishi har doim ham aniq emas. Har bir mamlakatda oʻziga yarasha oʻyinchoqlar bor.

Speedcubing nima?

Oʻyin muxlislari kubni yechish tezligida haqiqiy musobaqalar tashkil qiladi. Sotuvda maxsus "tezkor" jumboqlar mavjud. Bunday Rubik kublarining aylanish mexanizmi juda yuqori sifatli bo'lib, yuzlar va qatorlarning burilishlari bir barmoq harakati bilan amalga oshirilishi mumkin.

World Cube Association (WCA) - speedcubing harakatini qo'llab-quvvatlovchi notijorat tashkilot. WCA muntazam ravishda butun dunyo bo'ylab musobaqalarni tashkil qiladi. Deyarli barcha mamlakatlarda tashkilot vakillari bor. Har kim speedcubing tadbirining ishtirokchisi bo'lishi mumkin, siz shunchaki saytda ro'yxatdan o'tishingiz va yig'ish standartiga javob berishingiz kerak. Bunday musobaqalarda eng ommabop intizom bu Rubik kubigi 3x3 ni tez yig'ishdir. Ishtirok etish standarti - 3 daqiqa, ammo agar biror kishi belgilangan vaqt ichida muammoni hal qila olmasa ham, unga tadbirga ruxsat beriladi. Siz har qanday intizomga yozilishingiz mumkin, lekin oʻz jumboqingiz bilan kelishingiz kerak.

3x3 Rubik kubini yechish rekordi muhandis Albert Beer tomonidan yaratilgan Sub1 robotiga tegishli. Mashina aksiyalar uchun jumboqni hal qila oladisekund, odamga esa 4,7 soniya kerak bo'lsa (2016 yilda Mats Valkning yutug'i). Ko'rib turganingizdek, speedcubing harakati ishtirokchilarida kimgadir qarash kerak.

3x3 Rubik kubini yechish uchun qanday algoritmlar mavjud?

Mashhur jumboqni yechishning koʻplab usullari mavjud. Rubik kublarini yig'ish sxemalarining 3x3 variantlari yangi boshlanuvchilar uchun ham, murakkab sxemalarga ega ilg'or odamlar uchun ham ishlab chiqilgan: 4x4, 6x6 va hatto 17x17.

3x3 boshqotirma varianti koʻpchilik muxlislar tomonidan sevimli klassika sanaladi. Shunday qilib, Rubik kubigi 3x3 ni yechish bo'yicha boshqa ko'rsatmalarga qaraganda ko'proq ko'rsatmalar mavjud.

Bulmaca qanday koʻrinishda boʻlishi kerak?

O'yinchoqni sxema bo'yicha faqat oldindan tayyorlangan holatda yig'ish mumkin. Agar kubning yuzlaridagi naqshlar noto'g'ri joylashgan bo'lsa, unda yangi boshlanuvchilar uchun 3x3 Rubik kubini yig'ish algoritmi yordamida uni hal qilish mumkin bo'lmaydi. Turli yechimlar uchun shunday pozitsiyalar toʻplami mavjud.

Rasmda "oq xoch" yoki oddiygina "xoch" ko'rsatilgan - 3x3 Rubik kubini yechishning eng oson usulining boshlang'ich nuqtasi. Oʻyinchoqni qismlarga ajratish va toʻgʻri yigʻish tavsiya etiladi.

Sxema belgilari va kubni aylantirish usullari

Rubik kubigi 3x3 formulalarini qismlarga ajratishni boshlashdan oldin tezlik kubigida ishlatiladigan yozuvni oʻrganishingiz kerak. Barcha jumboq harakatlari bosh harflar bilan ko'rsatilgan. Belgining ustidagi apostrofning yo'qligi, agar belgi bo'lsa, aylanish soat yo'nalishi bo'yicha ekanligini anglatadiboʻlsa, keyin teskari yoʻnalishda aylantiring.

Harakatni bildiruvchi ingliz (yoki rus) so'zlarning birinchi harflari odatda qabul qilinadi:

• old - F yoki F - old tomonning aylanishi;
• orqaga - B yoki T - orqa tomonga aylantirish;
• chap - L yoki L - chap qatorning aylanishi;
• o'ng - R yoki R - o'ng qatorni aylantirish;
• yuqoriga - U yoki B - yuqori qatorning aylanishi;
• pastga -D yoki H - pastki qatorning aylanishi.

Shuningdek, ko'rsatkichlar kubning fazodagi o'rnini o'zgartirish uchun ishlatilishi mumkin - ushlab turish harakatlari. Bu erda ham hamma narsa oddiy, maktab geometriya kursidan boshlab, har bir kishi X, Y va Z koordinata o'qlarini biladi. X ning harakati kubni F yuzi bilan U yuzining joyiga aylantirish kerakligini anglatadi, qachonki Y - F o'zgartirilsa, u L joyida bo'lishi kerak va Z - F aylantirilganda R ga o'tadi.

Quyidagi belgilar guruhi kamdan-kam qo'llaniladi, ular naqsh naqshlarini chizishda ishlatiladi:

• M - o'rta qatorga burilish, o'ngga (R/R) va chapga (chapga);
• S - o'rta qatorning burilishi, old (F/F) va orqa (B/T);
• E - yuqori (U/B) va pastki (D/H) oʻrtasida oʻrta qatorni burang.

Nega kub yuzlarida naqshlar yig'ish kerak?

Speedcubing uchrashuvlarida ular nafaqat boshqotirmalarni yechishda, balki 3x3 Rubik kubida turli naqshlar yasashda ham raqobatlashadilar. Ular buni kubni kerakli holatda tez va oson yig'ish uchun qiladilar.

Har xil naqshlarni yig'ish uchun juda ko'p sxemalar mavjud: "nuqtalar", "shaxmat", "shaxmatli nuqtalar","zigzag", "mason", "kubdagi kubdagi kub" va boshqalar. Faqat klassik jumboq uchun ularning 46 dan ortig'i bor. Speedcubing ustalari o'yinchoqni qismlarga ajratishni uyat deb bilishadi. Shuningdek, 3x3 Rubik kubida naqsh yasash mashq qilish va mahoratingizni oshirishning ajoyib usuli hisoblanadi.

Rasmda turli boshqotirma naqshlarining oʻzgarishlari koʻrsatilgan. Quyida xoch holatidan eng qiziqarli naqshlarni yig'ish uchun yana bir nechta formulalar mavjud:

• shaxmat - M²E²S^2;
• zigzag - (PLFT)3;
• four z - (PLFT)³B²N^2;
• Plummer xochi - TF²N'P²FNT'FN'VF'N'L² FN^2B';
• kub kubdagi kub - V'L²F²N'L'NV^2PV'P'V2^P2^PF'L'VP'.

Yangi boshlanuvchilar uchun 3x3 Rubik kubi algoritmi

Bulmacani yechishning koʻplab usullari mavjud boʻlsa-da, yangi boshlanuvchilar uchun oddiy va tushunarli sxemalarni topish unchalik oson emas. Har bir tugallangan yig'ish bosqichida Rubikning 3x3 kub formulalari qiyinlashadi. Nafaqat naqshni to'g'ri o'zgartirish, balki ilgari qilingan narsalarni saqlash ham kerak. Quyida 3x3 Rubik kubini qanday oson yechish mumkin bo‘lgan variantlardan biri keltirilgan.

An'anaviy ravishda butun jarayonni quyidagi bosqichlarga bo'lish mumkin:

1. Kubik tepasida xochni yig'ish.
2. Yuzning yuqori qismining toʻgʻri tuzilishi.
3. Oʻrta qatlamlar ustida ishlash.
4. Oxirgi qatorning qovurgʻalarini toʻgʻri yigʻish.
5. Koʻndalang yigʻishpastki cheti.
6. Kubning oxirgi yuzi burchaklarining toʻgʻri yoʻnalishi.

Jumboq yechish - Tayyorgarlik

Birinchi qadam eng oson. Yangi boshlanuvchilar qo‘llarini sinab ko‘rishlari va taqdim etilgan ko‘rsatmalarga muvofiq kub naqshlarini mashq qilishlari mumkin, ammo bu jarayon uzoq vaqt oladi.

Ustki yuz va birinchi boʻlib olinadigan rangni tanlashingiz kerak. Yangi boshlanuvchilar uchun 3x3 Rubik kubini yig'ish algoritmi "o'zaro faoliyat" pozitsiyasidan ishlab chiqilgan. Buni qilish qiyin emas, siz markaziy rangni tanlashingiz, bir xil soyaning 4 ta chekka elementini topishingiz va ularni tanlangan yuzga ko'tarishingiz kerak. Rasmdagi rangli o'q kerakli qismni bildiradi. Kerakli elementni joylashtirish variantlari har xil bo'lishi mumkin, bunga qarab, A va B harakatlarning 2 ta ketma-ketligi tasvirlangan. Qiyinchilik kubning yon tomonlari bo'ylab xochni davom ettirishda yotadi. Yuqoridagi rasmda sahnaning yakuniy shakli bilan yaqindan tanishishingiz mumkin.

Jumboq yechimi - oʻrta qatorda ishlash

Yangi boshlanuvchilar uchun 3x3 Rubik kubining ushbu bosqichida siz yuqori yuzning burchak elementlarini topishingiz va yig'ishingiz kerak. Yakuniy natija boshqotirmaning xoch va yuqori qatoriga toʻliq yechim boʻlishi kerak.

Rasmda uchta mumkin boʻlgan faset naqshlari koʻrsatilgan. A, B yoki C usullaridan birini tanlab, siz kubning barcha 4 burchagini to'plashingiz kerak. eslashaylanish algoritmlari va ularni mashq qilish, boshqotirmalarni yig'ish ko'nikmalari va o'zlashtirishlari olinadi. Formulalarni ko'rib chiqish va jarayonni tasavvur qilish befoyda, kubni olib, barcha usullarni amalda sinab ko'rish ancha oson.

Uchinchi qadam oddiy ko'rinadi, lekin bu faqat tashqi ko'rinish. Uni hal qilish uchun naqshlarning ikkita holati tasvirlangan va shunga mos ravishda ikkita aylanish formulalari tuzilgan. Ularni qo'llashda avval erishilgan natijalarni saqlab qolishni unutmaslik kerak. Magistrlar doimiy ravishda oxirgi 3-4 aylanishni xotirada saqlaydilar, shunda muvaffaqiyatsizlikka uchragan taqdirda kubni asl holatiga qaytaradi.

Bulmacani yechish uchun kerakli elementlarni qidirishda uni koordinata oʻqi boʻylab aylantirish va ular bilan ishlash kerak. Bunday harakatlar kamdan-kam hollarda formulalarda ko'rsatiladi, faqat maxsus holatlarda. Pastki qatorlar elementlaridan chekka yuzlarni yig'ishni boshlash tavsiya etiladi, bunday aylanishlardan so'ng barcha kerakli kublar o'rta qatordan pastki qatorga tushadi.

Jumboq yechish - ikkinchi xochni yasash

Toʻrtinchi bosqichda oʻyinchoq teskari buriladi. Oxirgi yuzni yechish yangi boshlanuvchilar uchun 3x3 Rubik kubi algoritmining eng qiyin qismidir. Aylanish formulalari uzoq va murakkab bo'lib, ularning bajarilishi alohida e'tibor talab qiladi. Harakatning maqsadi xochni yanada chizish uchun qovurg'a elementlarini o'z joylariga joylashtirishdir. Qovurg'a qismlarining yo'nalishi noto'g'ri bo'lishi mumkin. Kub harakati formulasifaqat bittasi bor va u bosqich maqsadiga erishilgunga qadar qo'llanilishi kerak.

Beshinchi bosqichning aylanishlari elementlarni o'ng tomonga burishga qaratilgan. Uning o'ziga xosligi shundaki, rasmdagi barcha uchta naqsh uchun bir xil aylanish formulasi qo'llaniladi, farq faqat kubning o'zi yo'nalishida.

5-bosqich harakatlari uchun formulalar quyidagicha:

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

S_{N - o'rta qatorning soat yo'nalishi bo'yicha aylanishi, qavs ustidagi ko'rsatkich esa qavs ichidagi amallarning takrorlanish soni.}

Jumboq yechish - Oxirgi aylanishlar

Oltinchi bosqichda, shuningdek, to'rtinchi bosqichda kerakli kublar, ularning yo'nalishidan qat'i nazar, o'z joylariga joylashtiriladi. Jumboq allaqachon to'g'ri joyda joylashgan element kubning yuqori qismidagi eng chap burchakda joylashgan bo'lishi uchun aylantirilishi kerak. Formulani yechish uchun taklif qilingan variantlar bir-birini aks ettiradi. Istalgan natijaga erishilgunga qadar aylanishlarni takrorlash kerak.

Yettinchi bosqich eng tantanali va eng qiyin. Kubni aylantirganda, allaqachon yig'ilgan qatorlarda buzilishlar muqarrar. Kerak bo'lardiharakatlarga to'liq e'tibor bering, aks holda yig'ilish natijasi qaytarib bo'lmaydigan darajada buzilishi mumkin. Beshinchi bosqichda bo'lgani kabi, faqat bitta harakatlar ketma-ketligi mavjud, ammo u 4 marta takrorlanadi. Avval elementni yo‘n altirish uchun aylanishlar amalga oshiriladi, keyin esa buzilgan qatorlarni tiklash uchun teskari aylanishlar amalga oshiriladi.

Ingliz alifbosi belgilaridan foydalangan holda harakatlarni yozib olishni unutmaslik kerak. Ushbu bosqich kubining yuzlari va qatorlari harakati uchun formulalar quyidagicha:

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

B - ustki yuzni 90 gradusga aylantirish, B' - bir xil yuzni soat miliga teskari aylantirish va B2 - ikki marta aylantirish.

Bosqichning murakkabligi elementlarning joylashishini to'g'ri baholash va kerakli aylanish variantini tanlashdadir. Yangi boshlanuvchilar uchun naqshni darhol to'g'ri aniqlash va uni to'g'ri formulaga moslashtirish qiyin bo'lishi mumkin.

Rubik kubi va bolalar

Qizli boshqotirma nafaqat kattalar, balki bolalar uchun ham qiziqarli. O‘smirlar Rubik kubini yechish bo‘yicha jahon rekordchilariga aylanishdi. 2015 yilda o'sha paytda atigi 15 yoshda bo'lgan Kolin Berns o'yinchoqni 5,2 soniyada yig'di.

Oddiy, ammo qiziqarli oʻyinchoq 50 yildan ortiq vaqt davomida yosh avlodni qiziqtirishda davom etmoqda. Bolalarning sevimli mashg'ulotlari ko'pincha kasbga aylanadi. Rubik kubi masalalari yechimini baholashning matematik usullari mavjud. Matematikaning ushbu bo'limi uchun ishlatiladiavtomatlashtirilgan kompyuterlar uchun yechim algoritmlarini tuzish va yozish. Haqiqatan ham kubni yechish yo‘llarini qidiradigan va oldindan tuzilgan harakatlar algoritmiga amal qilmaydigan robotlar jumboqni 3 soniyada yecha oladilar, masalan, CubeStormer 3.