Как найти как собрать кубик рубика

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: 43,3¹⁸, 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*10²¹. Архив интернета на март 2019 года составляет 45*10¹⁵ 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:

• официальный способ Рубика
• авторская методика Karalov Brothers
• алгоритм Бога (сборка за 20 шагов)
• традиционная «советская» методика из журнала «Наука и жизнь»
• метод крестов и ребер

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»:

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!

(171 голосов, общий рейтинг: 4.56 из 5)

Была ли эта статья полезной?

1 часть. Теория, сборка креста , сборка углов на первом слое кубика.

2 часть. Сборка второго слоя, ориентация желтого креста (переворот желтых рёбер)

Перед приобретением кубика Рубика нужно убедиться, что вы покупаете хороший экземпляр с правильно выставленными элементами, качественной докруткой и плавным механизмом кубика. Ознакомиться с ценами на качественные варианты в нашем магазине вы можете по ссылкам:

• Кубики Рубика
• Кубики Рубика 3х3

Устройство кубика

Для начала, давайте познакомимся с кубиком Рубика. У него есть три основных элемента (рис. 1):

1. Центры
2. Ребра
3. Углы

Рис. 1 – Правильный кубик Рубика

Механизм внутри выглядит так (Рис. 2):

Рис. 2

Этапы сборки

Собрать кубик Рубика самостоятельно, если вы начинающий в этом деле человек, непросто. Поэтому предлагаем Вам самую популярную и простую инструкцию по сборке кубика Рубика.

Весь процесс сборки будет разделен на несколько частей:

1. Крест в первом слое (Рис. 3)
2. Углы первого слоя. Окончательный сбор первого слоя. (Рис. 4)
3. Ребра среднего слоя, окончательный сбор второго слоя. (Рис. 5)
4. Крест последнего слоя (Рис. 6)
5. Правильный крест последнего слоя. (Рис. 7)
6. Расстановка углов последнего слоя. (Рис. 8)
7. Разворот углов в последнем слое. (Рис. 9)
8. Профит, кубик собран.

Предлагаем Вам визуально ознакомиться с этапами сборки:

1. Правильный крест первого слоя (Рис. 3)

2. Углы первого слоя (Рис. 4)

3. Ребра среднего слоя (Рис. 5)

4. Крест последнего слоя (Рис. 6)

5. Правильный крест последнего слоя (Рис. 7)

6. Расстановка углов последнего слоя (Рис. 8)

7. Разворот углов последнего слоя и собранный кубик (Рис. 9)

Вращения и язык формул – это нужно знать наизусть!      

В формулах используются символы, которые значат стороны кубика и принцип поворота (против или по часовой, 90 градусов или двойной оборот и т.д.).

Главные правила:

1. Держать кубик в одном положении относительно себя и просто вращать нужную сторону.
2. Помнить, что центры своего положения никогда не меняют (потому что соединены физически и не двигаются).

Приступаем к расшифровке обозначений, которые будут далее использоваться в формулах (Рис. 10).

Рис. 10

В формулах вы увидите обозначения:

• Up (верх)
• Down (низ)
• Left (лево)
• Right (право)
• Front (перед)

Обозначения возможных действий с кубиком (поворотов):

• Апостроф (штрих) ‘ – движение против часовой стрелки;
• Цифра 2 перед буквой – двойной поворот.

Примеры таких поворотов и обозначений – рис. 11.

Рис. 11

Это все, что нужно знать о формулах и устройстве кубика Рубика. Переходим непосредственно к сборке кубика.

Этап 1 – сборка правильного креста.

Этот этап делится на две части:

• Сборка цветка (рис.12)
• Сборка креста (рис. 13)
• Досборка правильного креста (рис.14).

Рис. 12

Рис. 13

Рис. 14

Для сборки цветка нужно найти все белые ребра (4 штуки) и поднять их к желтому центру.

Всего в несколько движений можно привести цветок к правильному кресту, а именно: смотрим на цветок и обращаем внимание на цвет ребра. Выбираем любое из ребер, совмещаем его с центром такого же цвета и опускаем вниз (делаем движение F2).

Делаем так поочерёдно со всеми ребрами.

Этап 2 – сборка первого слоя полностью

Сейчас нужно добавить к нашему правильному кресту углы. Это делается с помощью формулу « R U R’ U’ », то есть «вверх-влево-вниз-вправо).

Алгоритм действий:

1. Перемещаем наш собранный правильный крест вниз
2. Ищем уголок на верхнем слое, с белым цветом.
3. Если, например, угол зелено-красный, то ставить его нужно между зеленым и красным центром и выполняем R U R’ U’ (вверх-влево-вниз-вправо).

В итоге должно получится следующее (с углами, Рис. 15)

Рис. 15

Этап 3 – сборка среднего слоя

Чтобы собрать второй слой нужно по очереди ставить ребра из верхнего слоя в средний. Для этого нам нужно выучить ту же формулу, что и при сборке углов, но только левой рукой: L’ U’ L U, или другими словами левой рукой мы делаем вверх-вправо-вниз-влево. В итоге все должно получиться результат как на рисунке 16 (два слоя).

Рис. 16

Этап 4 – сборка последнего слоя кубика

Переворачиваем кубик желтым центром вверх. Сейчас нам нужно собрать желтый крест на верхней грани. Чтобы это сделать, нужно соблюдать последовательность:

точка → пол креста (девять часов) → палка → крест (Рис. 17-рис.18)

Рис. 17

Рис. 18

Иногда этот желтый крест уже может быть собран, но везет не всегда. Что бы в данный момент у Вас не получилось на кубике, нужно сделать следующее:

F R U R’ U’ F’

Держать пол креста нужно на 9 часов (одна стрелка влево, вторая— вверх). Если у Вас палка, то держите ее горизонтально и лишь потом делайте алгоритм F R U R’ U’ F’.

Итого: если изначально у Вас была точка, она превратиться в пол креста, если было пол креста, то они превратятся в палку, а если палка, – то в крест. Если получилось что-то не такое – либо вы сделали что-то неверно, либо кубик бракованный и был пересобран кем-то физически, с вытаскиванием и вставкой элементов.

Этап 5 – правильный крест на желтой грани

После всех действий, проведенных ранее, может произойти два варианта развития событий:

1. У вас на желтой грани правильный крест (рис. 19)
2. У вас на желтой грани неправильный крест. (рис. 20)

Рис. 19

Рис. 20

Если крест неправильный, может быть только две ситуации:

1. Ребра совпадают рядом. Тогда нужно сделать следующее: ставим их справа и сзади, и делаем формулу R U R’ U R U2 R’ U.

2. Ребра совпадают напротив. Тогда нужно сделать следующее: ставим их перед нами и сзади, и делаем формулу R U R’ U R U2 R’.

Профит, переходим к следующему этапу.

Этап 6 – расстановка углов последнего слоя

Проверьте, сколько углов стоят на своих местах. Либо все, либо 1, либо ни одного (Рис. 21).

Рис. 21

Если все углы на месте – пропускайте этап 6 и идите к седьмому.  Если же нет, читаем дальше.

Проследите, чтобы оранжево-зеленый угол находился между оранжевым и зеленым центром, зелено-красный угол находился между зеленым и красным и т.д.

Если таких углов нет, делаем следующее:

R U’ L’ U R’ U’ L U

После должен появиться 1 правильный угол. Ставим его слева и сверху и делаем R U‘ L‘ U R‘ U‘ L U еще раз. Если ничего не получилось, опять ставим в нижнюю левую точку и повторяем.

Внимание!

Если у Вас на своем месте стоит только 2 или 3 элемента, кубик разбирали, то есть собрать его по формулам никак не получится. Разберите кубик Рубика и соберите его сами механически правильно.

Когда все углы стоят на своих местах, осталось сделать самое приятное последнее действие – развернуть их.

Этап 7 – разворот углов

Поехали по пунктам:

1. Проверьте еще раз стоят ли все углы на своих местах.
2. Возьмите кубик Рубика так, чтобы уголки, которые мы разворачиваем, были снизу (Рис. 22).

Рис. 22

1. Начинаем с любого несобранного угла – делаем R U R’ U’ столько раз, сколько нужно чтобы угол развернулся как это необходимо.
2. Затем крутим нижний слой, подставляем следующий не развернутый угол (рис. 23).

Рис. 23

1. Делаем R U R’ U’ пока не соберется и этот угол, Рис. 24, (важно: если угол собрался, все равно делайте R U R’ U’ до конца, и только потом начинайте разворот нового угла).

Рис. 24

1. Разворачиваем также все остальные углы, и не забываем довернуть кубик до собранного состояния (Рис. 25).

Рис. 25

Поздравляем, вы только что узнали, как собрать кубик Рубика и сделали это! Не забывайте постоянно тренироваться, чтобы собирать кубик Рубика по памяти, быстро, и тогда можно будет начать изучать новые схемы сборки!

Если вдруг вы не смогли собрать кубик Рубика по нашей статье, попробуйте ознакомиться с видеоуроками, где наглядно показано как собрать кубик Рубика:

 

Если отвечать на этот вопрос кратко, то нужно просто поставить на своё место каждую из 26 деталек кубика. Хорошая новость состоит в том, что одноцветные детальки кубика (центры, их 6 штук) уже и так всегда на своих местах. Осталось разобраться с остальными 20 детальками 🙂

И тут мы натыкаемся на самый главный миф о сборке кубика Рубика: большинство людей полагают, что сначала на кубике нужно собрать одну сторону, а потом действовать как-нибудь дальше. Одну сторону может собрать даже дошкольник, но вот продвинуться дальше получается крайне редко. Потому что на самом деле кубик собирается не по сторонам, а по слоям.

Классический кубик Рубика – трёхслойная головоломка. Его можно представить в виде здания, у которого три этажа.

Для того, чтобы приступить к сборке кубика, нам нужно выбрать цвет, с которого мы начнём. Выбирайте любой из шести возможных. Например, синий.

Теперь нам необходимо найти центр синего цвета и взять кубик так, чтобы этот центр смотрел вверх.

А теперь нам нужно найти 4 ребра синего цвета и собрать из них крест на крыше нашего здания:

Кстати, ещё один миф, связанный со сборкой кубика, состоит в том, что начинать сборку следует с креста белого цвета. На самом деле нет никакой разницы, какого цвета будет ваш первый крест.

Итак, крест на крыше нашего кубика-домика мы собрали. Цвет углов может быть любым, углы нас пока не интересуют. Далее наша задача состоит в том, чтобы обычный крест превратить в правильный. Что значит правильный?

Собирая крест на крыше, мы обращали внимание лишь на один цвет рёбер (синий), но ведь у каждого ребра два цвета. Пришло время обратить внимание на второй цвет каждого ребра, составляющего наш первый крест.

Скорее всего, сейчас Ваш кубик выглядит как-то так:

На рисунке сине-красное ребро стоит в кубике между синим и красным центрами — всё верно, это его “законное” место в собранном кубике. А вот сине-оранжевое ребро стоит между синим и белым центрами. Это место не его…

Если Ваши правильные рёбра стоят рядом, то возьмите кубик так, чтобы одно из них смотрело на вас, а второе — налево, выполните алгоритм ПИФ-ПАФ (показан на рисунке), восстановив после ПИФ-ПАФа разрушенный крест одним движением:

Если правильные рёбра оказались напротив друг друга, то берём кубик так, чтобы правильные рёбра были справа и слева от нас, и выполняем алгоритм, показанный на рисунке:

Теперь мы превратили обычный крест в правильный! Делаем перехват (берём кубик так, чтобы наш крест оказался внизу:

А теперь займёмся углами, у которых есть синий цвет. Нужно искать их в верхнем слое кубика (на крыше или третьем этаже):

Теперь нам нужно внимательно посмотреть на два других цвета этого угла. В нашем примере это белый и оранжевый. Между какими центрами сейчас стоит наш угол? Между жёлтым и красным (они на втором этаже). Это не его центры.

Крутим крышу до тех пор, пока наш угол не встанет между своими центрами:

Ну а теперь определяем тип угла в зависимости от того, куда у него смотрит цвет нашего первого крестика (синий):

Нужное количество ПИФ-ПАФов поможет нам поставить угол на своё “законное” место в кубике:

Так поступаем с остальными углами выбранного цвета. Если в верхнем слое не осталось углов нужного цвета, а первый слой всё ещё не собран, находим нужный угол в нижнем слое, берём кубик так, чтобы угол находился справа снизу спереди и делаем один обычный ПИФ-ПАФ:

Вот так с помощью незамысловатых ПИФ-ПАФов мы расставляем все детальки первого слоя по своим законным местам. Сине-бело-оранжевый угол стоит между синим, белым и оранжевым центрами — там, где он и должен быть в собранном кубике.

Теперь попробуйте самостоятельно расставить на свои места детальки второго слоя. Во втором слое на кубике располагаются лишь центры (они уже на своих местах) и рёбра (их в каждом слое четыре).

Если вдруг второй слой откажется Вам покориться, то на помощь всегда может прийти Яндекс или наша книга “Как собрать кубик?”, в которой доступным даже первокласснику языком рассказано, как расставить на места все детальки кубика. Книга вот-вот выйдет в свет и уже сейчас доступна к предзаказу на сайте soberikubik.ru

173,1 K