Меню

Как собрать кубик рубик если остался один цвет



Как собрать кубик Рубика 3х3х3, инструкция для начинающих

Схема сборки кубика Рубика 3х3х3

На сегодняшний день существует много интересных головоломок, но ни одна из них так и не стала по-настоящему популярной, что нельзя сказать об известной во всем мире игрушке «Кубик Рубика». Но несмотря на мега популярность кубика, для большинства он так и остался неприступным. В данной статье я расскажу, как проще всего можно собирать магический кубик 3x3x3, предоставив вам пошаговую инструкцию решения этой увлекательной задачи.

Данная инструкция включает в себя семь этапов сборки:
1 этап – Белый крест
2 этап – Первый слой
3 этап – Второй пояс
4 этап – 2-ой крест
5 этап – Расстановка рёбер 2-го креста по цвету прилегающих сторон
6 этап – Расстановка углов 2-ого креста
7 этап – Переворот углов 2-ого креста

Перед тем, как начинать собирать кубик, ознакомьтесь с аббревиатурой, из которой состоят формулы.

AПередняя грань
BПравая грань
CЛевая грань
DВерхняя грань
EНижняя грань

Цифры от 1 до 4 означают количество поворотов, которое нужно совершить, например (А4) — обозначает что нужно переднюю грань повернуть по часовой стрелке четыре раза, если перед буквой стоит знак минус например (-А4) — это означает, что грань передней стороны нужно повернуть четыре раза против часовой стрелки.

Теперь приступим непосредственно к сборке кубика.

1 этап Белый крест

Для начала нам следует выбрать сторону, на которой мы будем собирать первый крест. То есть надо выбрать любую из шести сторон, с которой начнется сборка. Для этой инструкции я выбрал белый цвет.

Сейчас у нас белый квадрат в центре, и вокруг него надо расставить четыре ребра белого цвета.

Первый этап самый легкий, и для сборки белого креста формулы нам не понадобятся, просто воспользуйтесь своей логикой. Но если вы затрудняетесь, то ниже приложены gif-картинки с ситуациями, которые могут у вас возникнуть.

При сборке креста учитывайте такой момент — цвет боковых граней креста должен совпадать с цветом серединок прилегающих сторон кубика, как представлено на картинке ниже.

Правильный крест

2 этап — Сборка первого слоя

Чтобы собрать белый слой, нам нужно установить углы на свои места (на белую грань). Для этого нам потребуется комбинация — Пив пав.
-B1, -E1, B1, E1 – сама комбинация.

Сначала возьмём любую сторону, на которую будем вставлять белый угол, я выбрал оранжевую сторону, она находится в соседстве с зеленой стороной. Далее находим белый угол, на котором находиться два нужных нам цвета (зеленый и оранжевый). И перемещаем данный угол так, чтобы он находился между двух центров в нижней части кубика, так как представлено на рисунке (1).

Далее мы делаем комбинацию пив пав -B1, -E1, B1, E1. По этой схеме проделываем то же самое и с остальными белыми углами.

3 этап Сборка второго пояса

Чтобы вставить ребро второго пояса, нам понадобится перевернуть кубик белой стороной вниз и найти нужное ребро на противоположенной жёлтой стороне. Например, я нашел ребро с зелено-оранжевым цветом, затем провернул верхнюю грань до того момента, пока зеленый цвет грани не совпал с зеленой стороной, как показано на рисунке (2).

Рисунок 2

Теперь оранжево-зеленое ребро можно поменять местами с оранжево-синим ребром, которое находится на втором поясе, для этого нужно выполнить комбинацию: D1, B1, -D1, -B1, A1, -B1, -A1, B1. Данная комбинация заменит ребро с правой стороны на ребро которое мы приготовили на верхней грани, при этом кубик надо держать зеленой стороной к себе, как показано на картинке с анимацией ниже. Бывает так, что ребро надо заменить с левой стороны, для этого выполняется зеркальная комбинация: -D1, -C1, D1, C1, -A1, C1, A1, -C1.

Еще может быть так, что нужное ребро уже находится на втором поясе, но не на своем месте. Для этого придется заменить его на любое другое ребро, которое можно взять на верхней грани кубика, проделав ту же комбинацию с другим ребром.

Для замены ребра справа: D1, B1, -D1, -B1, A1, -B1, -A1, B1.
Для замены ребра слева: -D1, -C1, D1, C1, -A1, C1, A1, -C1.

После того, как вы нашли и заменили все ребра второго пояса, можно переходить к следующему шагу.

4 этап 2-ой крест

При сборке желтого креста могут возникнуть три ситуации, решаются все они этой формулой А1, B1, D1, -B1, -D1, -A1

Читайте также:  Удлинитель для цветов зеленый

  1. Когда жёлтый цвет только по центру, или жёлтый центр и одно желтое ребро (рисунок 3). Держим кубик жёлтой серединой вверх, любой стороной к себе и проделываем следующую комбинацию: А1, B1, D1, -B1, -D1, -A1

Рисунок 3A1, B1, D1, -B1, -D1, -A1

2. Когда жёлтый цвет только углом (смотрите, как представлено на рисунке 4), держим кубик так, чтобы одно ребро жёлтого цвета было слева, а второе сзади и проделываем опять данную комбинацию: A1, B1, D1, -B1, -D1, -A1.

3. Когда жёлтый цвет по центру в ряд (как представлено на рисунке 5),
держим кубик так, чтобы один конец полоски был слева, а второй справа и выполняем снова знакомую комбинацию: A1, B1, D1, -B1, -D1, -A1.

Теперь, когда жёлтый крест собран, покрутите верхний слой с крестом, для того чтобы поискать совпадения рёбер креста с центрами четырех прилегающих сторон. Если все четыре цвета рёбер верхней грани совпадают с четырьмя центрами сторон, тогда вам повезло и пятый этап сборки пропускаем и переходим к шестому. Если совпадений нет, то переходим к пятому этапу.

5 этап Расстановка рёбер 2-го креста по цвету прилегающих сторон

Покрутите слой с желтым крестом до тех пор, пока у вас не появятся два из возможных совпадения боковых граней, первое возможное совпадение, когда крест совпал с двумя противоположными сторонами, второе, когда совпали два ребра креста с двумя соседними сторонами.

Для расстановки ребер креста по цвету прилагающих к нему сторон используется формула: B1, D1, -B1, D1, B1, D2, -B1, D1.

Рассмотрим первую ситуацию, когда две грани креста совпали цветом с противоположными сторонами, в таком случае мы берем кубик в руки таким образом, чтобы желтый крест смотрел вверх, при этом одна из совпавших граней смотрела влево, а вторая вправо. Используем данную комбинацию: B1, D1, -B1, D1, B1, D2, -B1, D1. В результате у нас получится вторая ситуация когда грани креста совпадают с двумя соседними сторонами.

Рассмотрим вторую ситуацию, когда грани креста совпали с двумя соседними сторонами. Теперь берем кубик так, чтобы желтый крест смотрел вверх, при этом одна совпавшая грань креста находилась справа от нас, а вторая совпавшая грань оказалась позади кубика. Проделываем ту же самую комбинацию: B1, D1, -B1, D1, B1, D2, -B1, D1. Теперь у вас совпадают все грани креста с прилегающими сторонами.

6 этап Расстановка углов 2-ого креста

Теперь перед нами стоит задача в том, чтобы все четыре угла расставить на свои места, например «красно-желто-зеленый» угол должен стоять там, где пересекаются три стороны кубика — красная, желтая и зеленая и, неважно, какими цветами он будет повернутым к этим сторонам, главное, чтобы он там находился (рисунок 6).

Проверяем углы. Если ни один угол не находится на своем месте, тогда берём кубик таким образом, чтобы жёлтый крест смотрел вверх и делаем данную комбинацию, которая перемешает углы (D1, B1, -D1, -C1, D1, -B1, -D1, C1). Если это не помогло делаем еще раз.

После этого у вас появится хотя бы одно совпадение. Далее берем кубик в руки таким образом, чтобы совпавший угол находился справа от вас на передней и верхней грани, и проделываем ту же самую комбинацию по перемешиванию углов D1, B1, -D1, -C1, D1, -B1, -D1, C1.

Проверяем углы. Если остальные углы всё ещё не встали на свои места, еще раз проделываем эту же комбинацию, после 1-2 повторения углы займут нужную позицию.

7 этап Переворот углов 2-ого креста

Теперь, когда все углы находятся на своих местах, некоторые из них или все могут находиться в развернутом положении. Чтобы исправить это нужно применить следующую комбинацию, которая их развернет в правильное положение.

Возьмём кубик так, чтобы жёлтый крест был вверху, а угол который нужно перевернуть находился на передней стороне справа от вас (рисунок 7) и применяем формулу «Пив пав» (-B1, E1, B1, -E1) несколько раз пока угол не займёт правильную позицию, это может продолжаться от 2 до 4 повторений «Пив пав».

«Пив пав» -B1, E1, B1, -E1

Затем, верхнюю грань поворачиваем в любую сторону до следующего неправильно повернутого угла, для того, чтобы он также оказался на передней стороне справа от вас. И снова проделываем ту же самую формулу «пип пав». И так проделываем с другими неправильными углами (важно при смене угла поворачивать только верхнюю грань, а не весь кубик целиком).

Читайте также:  Как ты понимаешь что такое выразительность цвета

Источник

Как собрать кубик Рубика и не умереть. Сейчас научим

Кажется, что Кубик Рубика существовал всегда. Однако его изобрел в 1975 году венгерский скульптор Эрнё Рубик, а головоломке понадобилось меньше 50 лет, чтобы завоевать мир.

Шутка ли: по всему миру продано 450 миллионов копий головоломки, как официальных, так и поддельных (оригинал запатентован, поэтому выпускается определенными тиражами).

Такой популярности не добивались не то что спиннеры. Вероятно, кубик Рубика может поспорить с шахматами и другими древнейшими играми-головоломками-таймкиллерами.

Почему кубик Рубика стал таким популярным?

Секрет популярности прост: кубик Рубика является детской игрушкой только на первый взгляд. На деле это серьезная математическая задача по комбинаторике, воплощенная в форме.

Что такое кубик Рубика известно всем. Что такое собрать его? Это означает привести его в исходное состояние, когда каждая грань заполнена одним цветом. Для этого необходимо менять местами раскрашенные квадраты до полного успеха.

Каждый отдельный случай — одно из 43 252 003 274 489 856 000 состояний кубика Рубика. Ещё раз, округленно: 43,3 18 , или чуть больше 43 квинтиллионов различных вариантов. Каждый может участвовать в конкретном решении.

С учетом центральных элементов, число возможных вариантов текущего состояния кубика Рубика равно 88,5*10 21 . Архив интернета на март 2019 года составляет 45*10 15 байт, или 45 петабайт.

По этой причине у кубика нет однозначного решения: оно требует слишком объемных расчетов, и подчиняется только комбинаторике как подразделу математической статистики. Впрочем, вероятность той или иной конфигурации можно оценить.

Поскольку элементы повторяемы, и для сбора головоломки достаточно собрать по цвету все грани, возможно создать алгоритм, который приведет к правильному решению.

Огромное число возможных решений привело к тому, что все существующие алгоритмы срабатывают только для бОльшей части (80-98%) начальных состояний. Иногда их приходится комбинировать.

Тем не менее, существуют наиболее распространенные, простые и понятные без серьезных математических выкладок (хотя совсем без них не обойдется): именно они позволяют собирать затейливую головоломку чаще всего.

Как умные люди собирают кубик Рубика?

Для сборки или приведения кубика к виду с гранями одного цвета существует несколько официально разработанных методик:

Последний гарантирует, что кубик рано или поздно будет собран и достаточно прост в освоении. Поэтому его сегодня и рассмотрим, оставив прочие варианты для фанатов.

Важно: если кубик упал и рассыпался, то неправильный «ремонт» приведет к невозможности собрать головоломку.

Для ускорения процесса можно воспользоваться Решателем кубика Рубика. Помогает, хотя в некоторых случаях предложенные компьютером варианты не приведут к положительному итогу.

Из чего состоит кубик Рубика. Важно знать, прежде чем собирать

Внутри кубика Рубика прячется крестовидный каркас, на котором закреплены подвижные и статичные элементы головоломки.

  • Центры — 6 шт. Один цвет, всегда остаются на своем месте.
  • Ребра — 12 шт. Крайние элементы с двумя цветами.
  • Углы — 8 шт. Угловые элементы с тремя цветами.
  • Грань — совокупность 9 элементов, которые можно вращать одновременно.

Для записи алгоритмов используют упрощенные наименования базовых элементов, которые определяются наблюдателем (человеком, который проводит сборку) относительно самого себя:

  • Ф — фасад
  • Т — тыл
  • П — правая грань
  • Л — левая грань
  • В — верх
  • Н — низ
  • С — средний слой

В формуле каждый символ соответствует повороту указанного элемента на 90° по часовой стрелке: Ф, Т, П, Л, В, Н. Поворот против часовой определяет штрих: Ф’, Т’, П’, Л’, В’, Н’. Цифра после буквы обозначает количество повторов операции.

Пример: формула НП’Ф’В2

1. Повернуть нижнюю грань на 90° по часовой (вправо).

2. Повернуть правую грань на 90° против часовой (на себя).

3. Повернуть фасадную грань на 90° против часовой.

4. Повернуть правую грань на 90° по часовой (на себя) дважды, или один раз на 180°.

Все формулы (повороты) выполняются до тех пор, пока не будет получен удовлетворяющий (показанный на рисунке) результат.

Поехали, начинаем собирать кубик Рубика. Инструкция далее.

1. Начинаем. Объемный крест

На первом этапе сборки необходимо определить основной цвет, цвет верхней грани, он же цвет центрального выбранного элемента.

Важно: от выбора цвета дальнейшее решение не зависит.

Далее необходимо поднять элементы того же цвета, чтобы получить так называемый «крест верхней грани»:

Читайте также:  Каким цветом должен быть ваз 2106

1.1 НПФ’П’ — если угловой кубик на нижней грани (поворот боковой грани и несколько поворотов нижней)

1.2 ФФ — если угловой кубик на боковой грани (поворот нижней грани).

Сборка первой части дает понимание процесса и в целом не зависит от формул — эта часть решается без применения комбинаторики простыми вращениями.

2. Продолжаем. Сторона

Для сборки верхней грани нужно поставить 4 угловых кубика выбранного цвета на свои места. В этом случае возможно несколько «фасадов», так как угловой кубик может быть развернут 3 способами относительно граней.

Возможно 3 ситуации, для каждой из которых применяется собственный алгоритм:

2.1 ЛН’Л’ – если кубик выбранного цвета на боковой грани

2.2 Ф’Н’Ф — если кубик выбранного цвета на фронтальной грани

2.3 (Ф’П’)Н2(ПФ) — если кубик выбранного цвета на нижней грани

3. Следующее. Пояс

Этап предполагает 2 возможных раскладки и 2 формулы, с помощью которых необходимо собрать второй от верхней грани слой (пояс).

После последней операции кубик для перестановки в этой находится под центральным элементом фасадной грани. Его нужно вывести на фасад так, чтобы цвет центрального и углового элементов совпадали.

Используется 2 основных алгоритма:

3.1 (НЛН’Л’)(Н’Ф’НФ) — если элемент идет на левую грань

3.2 (Н’П’НП)(НФН’Ф’) — если элемент идет на правую грань

Если нужный кубик находится в среднем слое, необходимо применить любой алгоритм до тех пор, пока кубик не окажется на нижней грани.

4. Теперь – выставка рёбер

Важно: данный этап требует перевернуть кубик на 180° от себя, так, чтобы нижняя грань оказалась вверху, а прочие остались на своих местах.

На данном этапе необходимо правильно выставить с помощью единственной формулы рёберные кубики, за счет чего на нижней грани окажется 2 кубика верного цвета.

4.1 (ВФП)В(П’В’Ф’)

5. Делаем согласованный крест

После этапа 3 возможны 3 базовых начальных позиции, применив к которым формулы этапа, получится необходимая сборка. Если текущая ситуация не подходит ни под один из вариантов, необходимо выполнить алгоритм 5.3 дважды.

Для каждой базовой ситуации имеется свой алгоритм решения? который сводится к повторению одной комбинации:

5.1 (ПС)4 В (ПС)4 В’

5.2 (ПС)4 В’ (ПС)4 В

5.3 (ПС)4 В2 (ПС)4 В2

Внимание: поворот средней грани «С» осуществляется с нижней стороны.

6. Затем – расстановка углов

На этом этапе снова нужно перевернуть, переориентировать кубик таким образом, чтобы в левом дальнем углу верхней грани оказался подходящий по цвету угловой кубик.

Выбор алгоритма зависит от конкретной ситуации и остаётся за «игроком»:

6.1 (П’Ф’Л’Ф)(ПФ’ЛФ) — прямой алгоритм

6.2 (Ф’Л’ФП’)(Ф’ЛФП) — обратный алгоритм

7. Теперь разворот углов

Заключительный этап сборки самый ответственный, поскольку неправильная сборка (выполнение алгоритма) приведет к нарушению конструкции и откату на несколько шагов назад.

В зависимости от сложившейся комбинации, необходимо применить один из алгоритмов, которые сводятся к одному:

7.1 (ПФ’П’Ф)2 В (ПФ’П’Ф)2

7.2 (ПФ’П’Ф)2 В’ (ПФ’П’Ф)2

7.3 (ПФ’П’Ф)2 В2 (ПФ’П’Ф)2

Каждый выполняется в 2 этапа: первая половина до правильной ориентации углового кубика, вторая половина (после поворота) до возвращения порядка в нижних слоях.

Ура, почти всё. Завершение сборки

Завершается сборка единственным поворотом последней собранной грани на 90° по/против часовой в зависимости от текущей ситуации.

Кубик Рубика собран!

А есть способы проще?

Нет, если вы не гений-рекордсмен. Вначале надо научиться собирать правильно.

Каждый из этапов сборки осуществляется строго из базового положения. Причем, в некоторых случаях кубик необходимо привести к базовому положению самостоятельно, переориентировав его либо повторно выполнив текущий (предыдущий) алгоритм.

Важен не только алгоритм конкретной операции, но и общая последовательность сборки. В противном случае нарушается строй решения задачи и возможен непредсказуемый вариант.

Остаётся ответить самому себе на вопрос: зачем собирать кубик Рубика?

Для основной массы населения планеты ответ очевиден. В отличие от спиннеров и других простых способов занять руки кубик Рубика позволяет тренировать не только руки, но и ум.

Решение (сборка) кубика вслепую невозможны. Вероятность этого события намного меньше, чем появление разумных инопланетян на Земле, начало Звездных войн или самостоятельное возрождение динозавров.

Так что руки в ноги — и за кубиком!

Источник