Algorithme Rubik's cube 3x3 pour les débutants. Motifs sur le Rubik's Cube 3x3

2024 Auteur: Sierra Becker | [email protected]. Dernière modifié: 2024-02-26 04:58

En 1975, le sculpteur Erne Rubik a fait breveter son invention appelée "Magic Cube". Depuis plus de 40 ans, tous les droits sur le puzzle appartiennent à la société d'un ami proche de l'inventeur - Tom Kroener - appelé Seven Towns Ltd. La firme anglaise contrôle la production et la vente du cube dans le monde entier. En Hongrie, en Allemagne, au Portugal et en Chine, le puzzle a conservé son nom d'origine, dans d'autres pays le jouet s'appelle le Rubik's Cube.

Variantes de puzzle

Le Rubik's Cube classique est composé de 3 carrés sur 3. Au fil du temps, ils ont proposé un grand nombre de formes et de tailles de jouets. Personne ne peut surprendre qui que ce soit avec un puzzle en forme de pyramide ou de cube 17x17. Cependant, l'humanité ne se repose jamais sur ses lauriers.

De toute évidence, il n'y a pas de schéma d'assemblage pour les débutants de ce cube. Le processus d'assemblage et de résolution du puzzle peut prendre des années. Récemment, l'intérêt pour le cube a augmenté non seulement en Asie et en Europe, mais aussioù le jouet n'était pas très populaire, par exemple aux États-Unis. Un des fans du Rubik's Cube a filmé le montage du puzzle 17 par 17. La durée totale de la vidéo est de 7h30, le tournage a été réalisé en semaine.

La demande croissante crée l'offre. Parfois, les modèles à vendre sont incroyables et on ne sait pas toujours à quoi ils ressembleront une fois assemblés. Chaque pays a sa variété préférée de jouets.

Qu'est-ce que le speedcubing ?

Les fans du jeu organisent de véritables compétitions dans la vitesse de résolution du cube. En vente, il existe des puzzles spéciaux "à grande vitesse". Le mécanisme de rotation de ces Rubik's cubes est de très haute qualité, et les tours de faces et de rangées peuvent être effectués avec le mouvement d'un seul doigt.

World Cube Association (WCA) est une organisation à but non lucratif qui soutient le mouvement du speedcubing. La WCA organise régulièrement des compétitions à travers le monde. Presque tous les pays ont des représentants de l'organisation. Tout le monde peut participer à un événement de speedcubing, il suffit de s'inscrire sur le site et de respecter la norme d'assemblage. La discipline la plus populaire dans ces compétitions est l'assemblage rapide du Rubik's Cube 3x3. La norme de participation est de 3 minutes, mais même si une personne ne peut pas résoudre le problème dans le temps imparti, elle sera toujours autorisée à participer à l'événement. Vous pouvez vous inscrire dans n'importe quelle discipline, mais vous devez venir avec votre propre puzzle.

Le record de résolution d'un Rubik's Cube 3x3 appartient à Sub1, un robot créé par l'ingénieur Albert Beer. La machine est capable de résoudre le puzzle pour les actionssecondes, alors qu'il faut 4,7 secondes pour un humain (un exploit de Mats Valk en 2016). Comme vous pouvez le voir, les participants au mouvement speedcubing ont quelqu'un à admirer.

Quels algorithmes existent pour résoudre un Rubik's Cube 3x3 ?

Il existe de nombreuses façons de résoudre le célèbre casse-tête. Des variantes des schémas d'assemblage Rubik's cube 3x3 ont été développées pour les débutants et les personnes avancées avec des schémas compliqués: 4x4, 6x6 et même 17x17.

La variante de puzzle 3x3 est considérée comme un classique préféré par la plupart des fans. Par conséquent, il y a beaucoup plus d'instructions sur la façon de résoudre un Rubik's Cube 3x3 que n'importe quel autre.

À quoi devrait ressembler le puzzle ?

Il est possible d'assembler un jouet selon le schéma uniquement à partir d'une position pré-préparée. Si les motifs sur les faces du cube sont mal situés, il ne sera pas possible de le résoudre à l'aide de l'algorithme d'assemblage du cube Rubik 3x3 pour les débutants. Il existe un ensemble de positions de ce type pour différentes solutions.

La figure montre une "croix blanche" ou simplement une "croix" - le point de départ de la manière la plus simple de résoudre un Rubik's Cube 3x3. Il est recommandé de démonter et de plier le jouet correctement.

Désignations des schémas et façons de faire pivoter le cube

Avant de commencer à démonter les formules du Rubik's Cube 3x3, vous devriez apprendre la notation utilisée dans le speedcubing. Tous les mouvements du puzzle sont indiqués par des majuscules. L'absence d'apostrophe au-dessus du symbole signifie que la rotation est dans le sens des aiguilles d'une montre si le symboleest, puis tournez dans la direction opposée.

Les premières lettres des mots anglais (ou russes) désignant des mouvements sont généralement acceptées:

• front - F ou Ф - rotation de la face avant;
• back - B ou T - rotation arrière;
• left - L ou L - rotation de la ligne de gauche;
• right - R ou R - rotation de la ligne droite;
• up - U ou B - rotation de la ligne du haut;
• down -D ou H - rotation de la ligne du bas.

En outre, les pointeurs peuvent être utilisés pour modifier la position du cube dans l'espace - mouvements d'interception. Ici aussi, tout est simple, depuis le cours de géométrie de l'école, tout le monde connaît les axes de coordonnées X, Y et Z. Le mouvement de X signifie que le cube doit être tourné par la face F à l'endroit de la face U, lorsque en déplaçant Y - F, il devrait avoir lieu L, et lors de la rotation Z - F se déplace vers R.

Le groupe de symboles suivant est rarement utilisé, il est utilisé lors de l'élaboration de motifs de motifs:

• M - virage au milieu, entre droite (R/R) et gauche (L/L);
• S - tour de la rangée du milieu, entre avant (F/F) et arrière (B/T);
• E - tourner la rangée du milieu, entre le haut (U/B) et le bas (D/H).

Pourquoi collecter des motifs sur les faces du cube ?

Lors des réunions de speedcubing, ils s'affrontent non seulement dans la résolution d'énigmes, mais aussi dans la capacité de créer divers motifs sur un Rubik's Cube 3x3. Ils le font afin de collecter rapidement et facilement le cube dans la position souhaitée.

Il existe un grand nombre de schémas pour assembler une variété de motifs: "points", "échecs", "points avec échecs","zigzag", "maçon", "cube dans un cube dans un cube" et bien d'autres. Seulement pour le puzzle classique, il y en a plus de 46. Les maîtres du speedcubing considèrent qu'il est honteux de démonter le jouet. De plus, créer des motifs sur un Rubik's Cube 3x3 est un excellent moyen de pratiquer et d'améliorer vos compétences.

L'image montre des variations de différents modèles de puzzle. Vous trouverez ci-dessous quelques formules supplémentaires pour assembler les motifs les plus intéressants à partir de la position de la croix:

• échecs - M²E²S^2;
• zigzag - (PLFT)3;
• quatre z - (PLFT)³B²N^2;
• Croix de Plummer - TF²N'P²FNT'FN'VF'N'L² FN^2B';
• cube dans un cube dans un cube - V'L²F²N'L'NV^2PV'P'V2^P2^PF'L'VP'.

L'algorithme du Rubik's Cube 3x3 pour les débutants

Bien qu'il existe de nombreuses façons de résoudre le casse-tête, des schémas simples et clairs pour les débutants ne sont pas si faciles à trouver. À chaque étape d'assemblage terminée, les formules du cube 3x3 de Rubik deviennent plus difficiles. Il est nécessaire non seulement de modifier correctement le motif, mais également de sauvegarder ce qui a été fait auparavant. Vous trouverez ci-dessous l'une des options permettant de résoudre facilement un Rubik's Cube 3x3.

Conventionnellement, l'ensemble du processus peut être divisé en plusieurs étapes:

1. Montage de la croix en haut du cube.
2. Composition correcte de toute la face supérieure.
3. Travailler sur les couches intermédiaires.
4. Assemblage correct des nervures de la dernière rangée.
5. Assemblage croisébord inférieur.
6. Orientation correcte des coins de la dernière face du cube.

Résolution d'énigmes - Travail préparatoire

La première étape est la plus simple. Les débutants peuvent s'essayer et s'entraîner à créer des modèles de cubes selon les instructions fournies, mais ce processus prendra beaucoup de temps.

Vous devez sélectionner la face supérieure et la couleur qui sera collectée en premier. L'algorithme d'assemblage du Rubik's cube 3x3 pour les débutants a été développé à partir de la position "croisée". Ce n'est pas difficile à faire, vous devez sélectionner la couleur centrale, trouver 4 éléments de bord de la même teinte et les élever jusqu'à la face sélectionnée. La flèche colorée dans l'image indique la pièce souhaitée. Les options pour l'emplacement de l'élément souhaité peuvent être différentes, en fonction de cela, 2 séquences d'actions A et B sont décrites. La difficulté réside dans la poursuite de la croix le long des côtés du cube. Vous pouvez regarder de plus près la forme finale de la scène dans l'image publiée ci-dessus.

Solution du puzzle - travaillez sur la rangée du milieu

À ce stade du Rubik's cube 3x3 pour débutants, vous devez trouver et assembler les éléments d'angle de la face supérieure. Le résultat final devrait être la solution complète de la croix et de la rangée supérieure du puzzle.

L'image montre trois modèles de facettes possibles. En choisissant l'une des méthodes A, B ou C, vous devez collecter les 4 coins du cube. se souveniralgorithmes de rotation et en les pratiquant, les compétences et la maîtrise de l'assemblage de puzzle sont acquises. Il est inutile de considérer des formules et d'imaginer le processus, il est beaucoup plus facile de prendre un cube et d'essayer toutes les méthodes en pratique.

La troisième étape semble simple, mais ce n'est qu'une apparence. Pour le résoudre, deux situations de motifs sont décrites et, en conséquence, deux formules de rotation sont compilées. Lors de leur application, il convient de se rappeler de conserver les résultats obtenus précédemment. Les maîtres gardent constamment en mémoire les 3-4 dernières rotations, de sorte qu'en cas d'échec, remettez le cube dans son état d'origine.

Pour résoudre le puzzle, vous devez le faire pivoter le long de l'axe de coordonnées à la recherche des éléments nécessaires et travailler avec eux. De tels mouvements sont rarement affichés dans les formules, seulement dans des cas particuliers. Il est recommandé de commencer à assembler les faces de bord à partir des éléments des rangées inférieures, après de telles rotations, tous les cubes nécessaires descendront de la rangée du milieu à la rangée inférieure.

Résoudre le puzzle - faire la deuxième croix

À la quatrième étape, le jouet est retourné. Résoudre le dernier visage est la partie la plus difficile de l'algorithme du Rubik's cube 3x3 pour les débutants. Les formules de rotation sont longues et complexes, et leur exécution demandera un soin particulier. Le but de l'action est de placer les éléments de nervure à leur place pour tracer davantage la croix. L'orientation des parties de nervure peut être incorrecte. Formule de mouvement du cubeil n'y en a qu'un et il doit être appliqué jusqu'à ce que le but de l'étape soit atteint.

Les rotations de la cinquième étape visent à tourner les éléments vers la droite. Sa particularité réside dans le fait que la même formule de rotation est utilisée pour les trois motifs de la figure, la seule différence étant l'orientation du cube lui-même.

Les formules pour les mouvements de la 5ème étape sont les suivantes:

• (PS_N)⁴ V (PS_N) ^{4 B' – option "A";}
• (PS_N)⁴ B' (PS_N) ^{4 C - option "B";}
• (PS_N)⁴ B² (PS_N)⁴ B^{2 – Option B.}

С_{Н est la rotation de la rangée du milieu dans le sens des aiguilles d'une montre, et l'exposant au-dessus de la parenthèse est le nombre de répétitions d'actions entre parenthèses.}

Résolution d'énigmes - Derniers tours

À la sixième étape, ainsi qu'à la quatrième, les cubes nécessaires sont placés à leur place, quelle que soit leur orientation. Le puzzle doit être tourné de sorte que l'élément qui est déjà au bon endroit se trouve dans le coin le plus à gauche en haut du cube. Les options proposées pour résoudre la formule se reflètent. Il est nécessaire de répéter les rotations jusqu'à ce que le résultat souhaité soit atteint.

La septième étape est la plus solennelle et la plus difficile. Lors de la rotation du cube, les violations dans les lignes déjà assemblées sont inévitables. Aurait besoinconcentrez-vous complètement sur les mouvements, sinon le résultat de l'assemblage peut être irrémédiablement ruiné. Comme dans la cinquième étape, il n'y a qu'une seule séquence de mouvements, mais elle est répétée 4 fois. Tout d'abord, des rotations sont effectuées pour orienter l'élément, puis des rotations inverses sont effectuées pour restaurer les lignes brisées.

Il ne faut pas oublier d'enregistrer les mouvements en utilisant les caractères de l'alphabet anglais. Les formules pour les mouvements des faces et des rangées du cube de cette étape sont les suivantes:

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

B - rotation de la face supérieure de 90 degrés, B' - rotation de la même face dans le sens antihoraire, et B2 - double rotation.

La complexité de l'étape réside dans l'évaluation correcte de l'emplacement des éléments et le choix de l'option de rotation requise. Il peut être difficile pour les débutants d'identifier immédiatement le motif correctement et de le faire correspondre avec la formule correcte.

Rubik's Cube et les enfants

Tricky puzzle est intéressant non seulement pour les adultes, mais aussi pour les enfants. Les adolescents sont devenus les détenteurs du record du monde pour résoudre le Rubik's Cube. En 2015, Colin Burns, qui n'avait que 15 ans à l'époque, a assemblé le jouet en 5,2 secondes.

Un jouet simple mais amusant qui continue d'intriguer la jeune génération depuis plus de 5 décennies. Le passe-temps des enfants se transforme souvent en profession. Il existe des méthodes mathématiques pour évaluer la solution aux problèmes du Rubik's cube. Cette branche des mathématiques est utilisée pourélaboration et rédaction d'algorithmes de solutions pour ordinateurs automatisés. Les robots qui cherchent vraiment des moyens de résoudre le cube, et ne suivent pas un algorithme de mouvements pré-piloté, résolvent le puzzle en 3 secondes, par exemple, CubeStormer 3.