Algoritma kubus rubik 3x3 untuk pemula. Pola pada Rubik's Cube 3x3

2024 Pengarang: Sierra Becker | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-02-26 05:22

Pada tahun 1975, pematung Erne Rubik mematenkan penemuannya yang disebut "Kubus Ajaib". Selama lebih dari 40 tahun, semua hak atas teka-teki telah menjadi milik teman dekat penemunya - Tom Kroener - bernama Seven Towns Ltd. Perusahaan Inggris mengontrol produksi dan penjualan kubus di seluruh dunia. Di Hungaria, Jerman, Portugal dan Cina, teka-teki itu mempertahankan nama aslinya, di negara lain mainan itu disebut Kubus Rubik.

Variasi teka-teki

Kubus Rubik klasik berukuran 3 kali 3 kotak. Seiring waktu, mereka datang dengan sejumlah besar bentuk dan ukuran untuk mainan. Tidak ada yang bisa mengejutkan siapa pun dengan teka-teki dalam bentuk piramida atau kubus 17x17. Namun, umat manusia tidak pernah berpuas diri.

Jelas, tidak ada skema perakitan untuk pemula kubus ini. Proses merakit dan memecahkan teka-teki bisa memakan waktu bertahun-tahun. Baru-baru ini, minat pada kubus telah berkembang tidak hanya di Asia dan Eropa, tetapi jugadi mana mainan itu tidak terlalu populer, misalnya, di AS. Salah satu penggemar Rubik's Cube memfilmkan perakitan puzzle 17 kali 17. Total durasi video adalah 7,5 jam, pengambilan gambar dilakukan selama seminggu.

Permintaan yang meningkat menciptakan pasokan. Terkadang model yang dijual luar biasa dan tidak selalu jelas bagaimana tampilannya saat dirakit. Setiap negara memiliki variasi mainan favoritnya.

Apa itu speedcubing?

Penggemar game mengatur kompetisi nyata dalam kecepatan memecahkan kubus. Dijual ada teka-teki "kecepatan tinggi" khusus. Mekanisme rotasi kubus Rubik semacam itu sangat berkualitas, dan pergantian wajah dan baris dapat dilakukan dengan gerakan satu jari.

World Cube Association (WCA) adalah organisasi nirlaba yang mendukung gerakan speedcubing. WCA secara teratur menyelenggarakan kompetisi di seluruh dunia. Hampir semua negara memiliki perwakilan organisasi. Siapapun bisa menjadi peserta dalam acara speedcubing, Anda hanya perlu mendaftar di situs dan memenuhi standar perakitan. Disiplin yang paling populer dalam kompetisi tersebut adalah perakitan kecepatan Rubik's Cube 3x3. Standar partisipasi adalah 3 menit, tetapi bahkan jika seseorang tidak dapat menyelesaikan masalah dalam waktu yang ditentukan, ia akan tetap diizinkan untuk menghadiri acara tersebut. Anda dapat mendaftar untuk disiplin apa pun, tetapi Anda harus memiliki teka-teki Anda sendiri.

Rekor untuk memecahkan Kubus Rubik 3x3 dimiliki oleh Sub1, robot yang dibuat oleh insinyur Albert Beer. Mesin ini mampu memecahkan teka-teki untuk dibagikandetik, sedangkan untuk manusia dibutuhkan 4,7 detik (pencapaian Mats Valk di tahun 2016). Seperti yang Anda lihat, para peserta dalam gerakan speedcubing memiliki seseorang yang harus diperhatikan.

Algoritme apa yang ada untuk menyelesaikan Kubus Rubik 3x3?

Ada banyak cara untuk memecahkan teka-teki terkenal. Varian skema perakitan kubus Rubik 3x3 telah dikembangkan baik untuk pemula maupun orang mahir dengan skema rumit: 4x4, 6x6 dan bahkan 17x17.

Varian teka-teki 3x3 dianggap klasik favorit oleh sebagian besar penggemar. Oleh karena itu, ada lebih banyak instruksi tentang cara menyelesaikan Rubik's Cube 3x3 daripada yang lain.

Seperti apa teka-teki itu?

Dimungkinkan untuk merakit mainan sesuai dengan skema hanya dari posisi yang telah disiapkan sebelumnya. Jika pola pada wajah kubus terletak salah, maka tidak mungkin untuk menyelesaikannya menggunakan algoritma perakitan kubus Rubik 3x3 untuk pemula. Ada sekumpulan posisi seperti itu untuk solusi yang berbeda.

Angka menunjukkan "salib putih" atau hanya "salib" - titik awal dari cara termudah untuk menyelesaikan Kubus Rubik 3x3. Disarankan untuk membongkar dan melipat mainan dengan benar.

Penunjukan skema dan cara memutar kubus

Sebelum Anda mulai membongkar rumus-rumus Rubik's Cube 3x3, Anda harus mempelajari notasi yang digunakan dalam speedcubing. Semua gerakan teka-teki ditunjukkan dengan huruf kapital. Tidak adanya tanda kutip di atas simbol berarti rotasi searah jarum jam jika simboladalah, lalu putar ke arah yang berlawanan.

Huruf pertama dari kata-kata bahasa Inggris (atau Rusia) yang menunjukkan gerakan diterima secara umum:

• depan - F atau - rotasi sisi depan;
• belakang - B atau T - rotasi ke belakang;
• kiri - L atau L - rotasi baris kiri;
• kanan - R atau R - rotasi baris kanan;
• up - U atau B - rotasi baris atas;
• down -D atau H - rotasi baris bawah.

Juga, pointer dapat digunakan untuk mengubah posisi kubus dalam ruang - gerakan intersepsi. Di sini juga, semuanya sederhana, dari kursus geometri, semua orang tahu sumbu koordinat X, Y dan Z. Pergerakan X berarti kubus harus diputar oleh wajah F ke tempat wajah U, ketika pergeseran Y - F, seharusnya terjadi L, dan ketika berputar Z - F bergerak ke R.

Grup simbol berikut ini jarang digunakan, digunakan saat menggambar pola pola:

• M - belokan baris tengah, antara kanan (R/R) dan kiri (L/L);
• S - pergantian baris tengah, antara depan (F/F) dan belakang (B/T);
• E - putar baris tengah, antara atas (U/B) dan bawah (D/H).

Mengapa mengumpulkan pola pada permukaan kubus?

Pada pertemuan speedcubing, mereka bersaing tidak hanya dalam memecahkan teka-teki, tetapi juga dalam kemampuan membuat berbagai pola pada Kubus Rubik 3x3. Mereka melakukan ini untuk mengumpulkan kubus dengan cepat dan mudah di posisi yang diinginkan.

Ada banyak skema untuk merakit berbagai pola: "titik", "catur", "titik dengan catur","zigzag", "tukang batu", "kubus dalam kubus dalam kubus" dan banyak lainnya. Hanya untuk teka-teki klasik ada lebih dari 46. Para master speedcubing menganggap memalukan untuk membongkar mainan itu. Selain itu, membuat pola pada Rubik's Cube 3x3 adalah cara yang bagus untuk melatih dan meningkatkan keterampilan Anda.

Gambar menunjukkan variasi pola teka-teki yang berbeda. Di bawah ini adalah beberapa rumus lagi untuk merakit pola yang paling menarik dari posisi salib:

• catur - M²E²S^2;
• zigzag - (PLFT)3;
• four z - (PLFT)³B²N^2;
• Plummer's cross - TF²N'P²FNT'FN'VF'N'L^{2 FN}2^B';
• kubus dalam kubus dalam kubus - V'L²F²N'L'NV^{2 PV'P'V}2^P2^PF'L'VP'.

Algoritma Kubus Rubik 3x3 untuk Pemula

Meskipun ada banyak cara untuk memecahkan teka-teki, skema sederhana dan jelas untuk pemula tidak begitu mudah ditemukan. Dengan setiap langkah perakitan yang diselesaikan, rumus kubus Rubik 3x3 menjadi lebih sulit. Penting tidak hanya untuk mengubah pola dengan benar, tetapi juga untuk menyimpan apa yang telah dilakukan sebelumnya. Di bawah ini adalah salah satu opsi cara menyelesaikan Rubik's Cube 3x3 dengan mudah.

Secara konvensional, seluruh proses dapat dibagi menjadi beberapa tahap berikut:

1. Perakitan salib di bagian atas kubus.
2. Komposisi yang benar dari seluruh wajah bagian atas.
3. Mengerjakan lapisan tengah.
4. Perakitan tulang rusuk baris terakhir dengan benar.
5. Perakitan silangtepi bawah.
6. Orientasi yang benar dari sudut-sudut wajah terakhir kubus.

Pemecahan Puzzle - Pekerjaan Persiapan

Langkah pertama adalah yang termudah. Pemula dapat mencoba tangan mereka dan berlatih membuat pola kubus sesuai dengan instruksi yang diberikan, tetapi proses ini akan memakan waktu lama.

Anda harus memilih wajah atas dan warna yang akan dikumpulkan terlebih dahulu. Algoritma perakitan kubus Rubik 3x3 untuk pemula dikembangkan dari posisi "silang". Tidak sulit untuk membuatnya, Anda perlu memilih warna tengah, temukan 4 elemen tepi dengan warna yang sama dan angkat ke wajah yang dipilih. Panah berwarna pada gambar menunjukkan bagian yang diinginkan. Opsi untuk lokasi elemen yang diinginkan mungkin berbeda, tergantung pada ini, 2 urutan tindakan A dan B dijelaskan. Kesulitannya terletak pada melanjutkan salib di sepanjang sisi kubus. Anda dapat melihat lebih dekat pada bentuk akhir panggung pada gambar yang diposting di atas.

Solusi teka-teki - kerjakan baris tengah

Pada tahap kubus Rubik 3x3 untuk pemula ini, Anda perlu menemukan dan merakit elemen sudut wajah bagian atas. Hasil akhirnya harus menjadi solusi lengkap untuk wajah silang dan baris teratas teka-teki.

Gambar menunjukkan tiga kemungkinan pola segi. Memilih salah satu metode A, B atau C, Anda harus mengumpulkan semua 4 sudut kubus. mengingatalgoritma rotasi dan mempraktikkannya, keterampilan dan penguasaan perakitan puzzle diperoleh. Tidak ada gunanya mempertimbangkan rumus dan membayangkan prosesnya, jauh lebih mudah untuk mengambil kubus dan mencoba semua metode dalam praktik.

Langkah ketiga tampaknya sederhana, tetapi itu hanya penampilan. Untuk mengatasinya, dua situasi pola dijelaskan dan, karenanya, dua rumus rotasi dikompilasi. Saat menerapkannya, perlu diingat untuk mempertahankan hasil yang dicapai sebelumnya. Master terus-menerus mengingat 3-4 rotasi terakhir, sehingga jika gagal, kembalikan kubus ke keadaan semula.

Untuk memecahkan teka-teki, Anda perlu memutarnya di sepanjang sumbu koordinat untuk mencari elemen yang diperlukan dan bekerja dengannya. Gerakan seperti itu jarang ditampilkan dalam formula, hanya dalam kasus khusus. Disarankan untuk mulai merakit permukaan tepi dari elemen baris bawah, setelah rotasi seperti itu, semua kubus yang diperlukan akan turun dari baris tengah ke baris bawah.

Memecahkan teka-teki - membuat salib kedua

Pada tahap keempat, mainan dibalik. Memecahkan wajah terakhir adalah bagian tersulit dari algoritma kubus rubik 3x3 untuk pemula. Rumus rotasi panjang dan rumit, dan pelaksanaannya akan membutuhkan perawatan khusus. Tujuan dari tindakan ini adalah untuk menempatkan elemen tulang rusuk di tempatnya untuk menggambar salib lebih lanjut. Orientasi bagian tulang rusuk mungkin salah. Rumus gerakan kubushanya ada satu dan harus diterapkan sampai tujuan tahap tercapai.

Rotasi tahap kelima ditujukan untuk memutar elemen ke sisi kanan. Keunikannya terletak pada kenyataan bahwa rumus rotasi yang sama digunakan untuk ketiga pola pada gambar, satu-satunya perbedaan adalah pada orientasi kubus itu sendiri.

Rumus gerakan tahap 5 adalah sebagai berikut:

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

С_{Н adalah rotasi baris tengah searah jarum jam, dan eksponen di atas tanda kurung adalah jumlah pengulangan tindakan dalam tanda kurung.}

Pemecahan Puzzle - Putaran Terakhir

Pada tahap keenam, serta keempat, kubus yang diperlukan ditempatkan di tempatnya, terlepas dari orientasinya. Teka-teki harus diputar sehingga elemen yang sudah ada di tempat yang tepat terletak di sudut paling kiri di bagian atas kubus. Pilihan yang diusulkan untuk memecahkan rumus mencerminkan satu sama lain. Rotasi perlu diulang sampai hasil yang diinginkan tercapai.

Tahap ketujuh adalah yang paling khusyuk dan paling sulit. Saat memutar kubus, pelanggaran pada baris yang sudah dirakit tidak dapat dihindari. akan membutuhkansepenuhnya fokus pada gerakan, jika tidak, hasil perakitan dapat rusak. Seperti pada tahap kelima, hanya ada satu urutan gerakan, tetapi diulang 4 kali. Pertama, rotasi dilakukan untuk mengarahkan elemen, kemudian rotasi terbalik dilakukan untuk mengembalikan baris yang rusak.

Jangan lupa tentang merekam gerakan menggunakan karakter alfabet Inggris. Rumus untuk gerakan wajah dan baris kubus tahap ini adalah sebagai berikut:

• (RF'R'F)² U (RF'R'F)^{2 – opsi "a";}
• (RF'R'F)² U' (RF'R'F)^{2– opsi "b";}
• (RF'R'F)² U² (RF'R'F)^{2– opsi "dalam".}

B - rotasi sisi atas 90 derajat, B' - rotasi sisi yang sama berlawanan arah jarum jam, dan B2 - rotasi ganda.

Kerumitan panggung terletak pada penilaian yang benar dari lokasi elemen dan pilihan opsi rotasi yang diperlukan. Mungkin sulit bagi pemula untuk segera mengidentifikasi pola dengan benar dan mencocokkannya dengan rumus yang benar.

Kubus Rubik dan anak-anak

Teka-teki rumit menarik tidak hanya untuk orang dewasa, tetapi juga untuk anak-anak. Remaja menjadi pemegang rekor dunia untuk memecahkan Rubik's Cube. Pada tahun 2015, Colin Burns, yang saat itu baru berusia 15 tahun, merakit mainan dalam 5,2 detik.

Mainan sederhana namun menyenangkan yang terus menggugah minat generasi muda selama lebih dari 5 dekade. Hobi anak seringkali berkembang menjadi sebuah profesi. Ada metode matematika untuk mengevaluasi solusi untuk masalah kubus Rubik. Cabang matematika ini digunakan untukmenyusun dan menulis algoritma solusi untuk komputer otomatis. Robot yang benar-benar mencari cara untuk memecahkan kubus, dan tidak mengikuti algoritma gerakan yang telah ditentukan sebelumnya, memecahkan teka-teki dalam 3 detik, misalnya CubeStormer 3.