Какие есть способы собрать кубик рубика

Методы, способы и алгоритмы сборки кубика Рубика 3х3.

Сайт дремучего деда

Методы, способы и алгоритмы сборки кубика Рубика 3х3.

Существует множество способов , методов и алгоритмов сборки кубика Рубика . Но сначала попробуем выяснить, чем все эти понятия отличаются и как-нибудь это всё классифицировать. Итак, несколько определений:

Алгоритм — набор инструкций, описывающих порядок действий исполнителя для достижения результата решения задачи за конечное число действий. То есть, алгоритмом можно назвать и всю сборку кубика Рубика и какую-то конкретную формулу, приводящую к определенному результату.

Метод в математике — синоним способа, алгоритма решения задачи, достижения цели. В отличие от области знаний или исследований, является авторским, то есть созданным конкретной персоной или группой персон, научной или практической школой. Поэтому, рядом со словом метод Вы увидите его название или имя автора этого самого метода.

Совокупность однородных методов принято называть подходом. В случае с кубиком Рубика, например, можно выделить послойную сборку, блоковую сборку.

Чем отличаются методы скоростной сборки от методов для новичков? Тут всё просто, чем больше формул Вы используете, тем быстрее собираете кубик. В алгоритмах для начинающих используется минимальное количество формул, но их легче запомнить.

Вообще, кубик можно из любой комбинации (а их более 43 квинтиллионов) собрать за 20 ходов (ещё недавно считалось, что за 21), вот только не родился пока человек, способный высчитать сходу последовательность этих действий . А может им станете Вы.

Итак, распространённые и не очень методы сборки кубика Рубика 3х3, которые Вы можете найти на просторах тырнета с подробными или очень подробными инструкциями авторов этих методов или их (методов) почитателей:

Самый простой и лёгкий способ (схема, метод, алгоритм) сборки для начинающих

Это способ сборки кубика Рубика 3х3 из журнала Наука и Жизнь №5 за 1983 год, описанный здесь и на множестве других сайтов. Ещё этот способ встречался мне в сети под названием «метод Александра Печёнкина», правда, не совсем понятно, с какого перепуга он стал его автором… Возможно он просто является автором распространённой картинки с описанием этого алгоритма «один в один». Тем не менее, около сотни человек в месяц ищут в рунете схему сборки Печёнкина, и около пятисот ищут схему из журнала Наука и Жизнь. Знайте, это одно и то же. Этот алгоритм сборки относится к послойным, в чём нетрудно убедиться, ознакомившись с его основными этапами.

Этапы сборки для начинающих:

• первый слой
  • крест на 1 стороне
  • угловые кубики на 1 стороне
• второй слой
  • расстановка реберных кубиков по местам
• третий слой
  • расстановка боковушек по местам (крест)
  • разворот боковушек (правильный крест)
  • расстановка углов 3 слоя по местам
  • переворот углов 3 слоя

Следующий метод тоже послойный и тоже подойдёт для новичков.

Метод Михаила Ростовикова.

Первые два слоя собираются так же, как и в предыдущем способе, а для третьего слоя используются другие формулы (их больше) и порядок сборки. Сначала, в два этапа собирается «шапка» третьего слоя, то есть, все кубики верхнего слоя поворачиваются одним цветом вверх, без учёта их расстановки по местам, а затем, в два следующих этапа эти кубики передвигаются по своим местам (сначала угловые кубики, потом боковушки). После освоения этого метода легче всего перейти к изучению одного из самых распространённых скоростных методов сборки, метода Джессики Фридрих, так как здесь использованы формулы из её метода и общий порядок сборки приближен к методу Джессики.

Этапы метода Ростовикова Михаила:

• первый слой
  • крест на 1 стороне
  • угловые кубики на 1 стороне
• второй слой
  • расстановка реберных кубиков по местам
• третий слой
  • крест на верхней стороне 3 слоя
  • переворот углов
  • установка углов
  • установка боковых кусочков

Упрощенный метод скоростной сборки.

Тоже можно отнести к послойным. Сначала собирается крест на первой стороне. Следующий этап объединяет сборку первого и второго слоёв: ставятся по местам 4 «столбика», состоящие из углового кубика первого слоя и соседнего с ними реберного кубика второго слоя. Формулы для этого этапа так же позаимствованы из метода Джессики Фридрих. Собственно, это всё, что отличает этот метод от метода Михаила Ростовикова. Третий слой собирается так же, как и в его методе. Таким образом, мы уже вплотную приблизились к методу Фридрих. Давайте тогда ещё этапы сборки обозначим как у неё.

Этапы скоростной сборки(упрощённый способ):

1. Cross (крест на 1 стороне, по неизвестно откуда взявшейся традиции, белой)
2. F2L (First two layers) — сборка двух слоёв — нижнего и среднего
3. OLL (Orientation the last layer) —ориентация последнего слоя
   • крест на верхней стороне 3 слоя
   • переворот углов
4. PLL (Permutation the last layer) — перестановки последнего слоя
   • установка боковых кусочков
   • установка углов

Скоростной Метод Джессики Фридрих или CFOP

CFOP — по первым буквам названий этапов сборки: Cross, F2l, Oll, Pll. (Кому интересно, вот её сайт) Этот метод, он, кстати, тоже послойный, позволил ей выиграть первый чехословацкий чемпионат по сборке кубика Рубика, который состоялся в апреле 1982 года, но на тот момент Джессика использовала меньше формул. Большинство формул для этого метода было разработано в течение периода времени между летом 1981 года и весной 1983 года (и не только ей, между прочим). Всего для освоения этого самого популярного из скоростных методов (а может быть из всех) понадобится запомнить 119 формул минимум.

Этапы скоростной сборки по методу Джессики Фридрих:

1. Cross (крест)
2. F2L (First two layers) — сборка двух слоёв — нижнего и среднего -41 формула
3. OLL (Orientation the last layer) —ориентация последнего слоя – 57 формул
4. PLL (Permutation the last layer) — перестановки последнего слоя – 21 формула

Источник

Быстрая сборка кубика Рубика

Возможно, многие из читателей задавались вопросом, как людям удаётся собирать кубик Рубика 3×3 за 7 секунд. Если даже предположить, что рекордсмену сильно повезло, то таблица мирового рейтинга по среднему из пяти результатов уже не оставляет сомнений: если больше 80 человек в среднем укладываются в 12 секунд, очевидно они что-то знают. В этом кратком обзоре я постараюсь приоткрыть секреты скоростной сборки. Сразу оговорюсь, что после прочтения этой статьи вы не станете чемпионами: здесь приведены только основные моменты и ссылки на более подробную информацию. Кроме того, даже после изучения метода полностью вам потребуются долгие тренировки для достижения хороших результатов. Зато вы получите неплохое представление о том, как это делается, и при желании будете знать, куда двигаться дальше. Я думаю, при достаточной усидчивости после нескольких месяцев тренировок многие смогут достичь среднего результата в районе 30 секунд.

Я буду ссылаться в основном на SpeedSolving Wiki и на Badmephisto. Итак, поехали.

Метод CFOP

Наиболее популярным методом скоростной сборки кубика является метод CFOP, он же метод Джессики Фридрих, которая его доработала и популяризовала, хотя свой вклад внесли и другие люди. Если всё делать правильно, в среднем кубик удаётся собрать за 56 ходов (увы не за двадцать). Существуют и другие методы, с помощью которых можно получить неплохие результаты: Petrus, ZZ, Roux и т. д. Они менее популярны и ради краткости мы ограничимся рассмотрением метода CFOP.

CFOP — это название четырёх стадий сборки: Cross, F2L, OLL, PLL:

• Cross — сборка креста, четырёх рёберных кубиков на нижней грани;
• F2L (First two layers) — сборка двух слоёв — нижнего и среднего;
• OLL (Orient the last layer) — правильная ориентация кубиков верхнего слоя;
• PLL (Permute the last layer) — расстановка кубиков верхнего слоя.

Рассмотрим эти стадии более подробно.

Cross — крест

Цель стадии — правильно разместить четыре рёберных кубика на одной из граней. С этим справится любой, кто умеет собирать кубик хоть как-то, однако собрать крест за несколько секунд не так тривиально. По правилам соревнований перед сборкой вам даётся 15 секунд на изучение комбинации (inspecting), за которые как минимум надо найти эти четыре рёберных кубика, а хорошо бы и составить в голове полную последовательность ходов. Доказано, что для сборки креста на заранее выбранной грани всегда требуется не больше восьми поворотов (поворот на 180° считается за один), причём восемь крайне редко, да и семь нечасто (среднее чуть меньше шести). На практике, чтобы быстро научиться находить оптимальную последовательность, требуется немало тренироваться.

Выбирать грань для сборки креста можно по-разному. Наиболее популярный способ — всегда собирать его на одной и той же грани (часто — на белой). Тогда вы на всех стадиях сборки точно знаете относительное расположение цветов, что облегчает процесс. Некоторые люди собирают первой ту грань, которую легче всего собрать. В среднем это экономит один поворот, однако вам постоянно приходится перестраиваться на другое расположение цветов. Используется также компромиссный вариант — собирать одну из двух противоположных граней (скажем, либо белую, либо жёлтую), тогда набор цветов боковых граней не меняется.

Основная хитрость сборки креста в том, что его надо собирать относительно. К примеру, если вы собираете крест на белой грани и бело-синий рёберный кубик уже на ней стоит белым цветом к белому центру, то вам не так важно, совмещена ли синяя сторона этого кубика с синей гранью. Достаточно поставить бело-зелёный кубик на противоположной стороне, а бело-красный и бело-оранжевый слева и справа. В процессе сборки вы можете крутить белую грань как угодно, а в конце одним движением сразу совместите все боковые центры с кубиками креста. Важно лишь помнить точный порядок цветов на кубике: если смотреть на белую грань, то по часовой стрелке идут синий, красный, зелёный, оранжевый (сзади — жёлтый).

Профессионалы собирают крест на нижней грани. Новичкам это кажется трудно, так как почти не видно, что ты собираешь, однако это даёт большое преимущество при переходе к следующему этапу: вам не надо тратить время на переворачивание кубика, и вы в процессе сборки креста можете заметить расстановку кубиков, нужных для сборки F2L и наметить план дальнейшей сборки.

Некоторые продвинутые хитрости сборки креста описаны в этом видео.

F2L — первые два слоя

Пожалуй, наиболее длинная стадия, цель которой — собрать полностью два слоя: слой с крестом и промежуточный слой. По сути дела вам нужно расставить на места восемь кубиков: четыре угловых нижнего слоя и четыре рёберных боковых в среднем слое. В отличие от методов сборки для начинающих пара (столбик) из углового и рёберного кубика собирается сразу же (то есть надо собрать четыре таких пары). В зависимости от первоначальной расстановки кубиков пары вам нужно применить тот или иной алгоритм (последовательность поворотов). Всего таких алгоритмов больше 40, можно их просто вызубрить, однако почти все они выводятся интуитивно. Есть два простейших случая, когда пара собирается в три движения:

Ещё два случая зеркальны к этим. Все остальные нужно свести к одному из этих четырёх. На это нужно максимум 8 ходов, то есть всего потребуется не больше 11 ходов на столбик. Возможно, вы найдёте не самый оптимальный способ, однако если сперва научитесь интуитивно собирать любую комбинацию хоть как-то, отдельные случаи потом можно посмотреть в шпаргалках.

Основная сложность этапа в том, чтобы быстро находить парные кубики. Они могут находиться в 16 различных местах: 8 мест в последнем слое и 8 в столбиках. Столбики просматривать сложнее, а чем меньше столбиков у вас собрано, тем больше шансов, что в несобранных находятся нужные вам кубики. Если вы при сборке креста не обращали внимания на кубики для F2L, при переходе к этому этапу вы можете потерять много времени просто на поиск. Также не всегда разумно начинать с первой найденной пары: возможно, она собирается длинным алгоритмом, а если начать с другой, то в процессе первая перестроится в более удачную комбинацию.

OLL — ориентация последнего слоя

На этом этапе кубики последнего слоя ориентируются так, чтобы последняя (в нашем случае — жёлтая) грань оказалась собранной. При этом неважно, что кубики по сути не стоят на своих местах: этим мы займёмся на последнем этапе.

Существует 57 различных исходных ситуаций, для каждой из которых есть свой алгоритм сборки, от 6 и где-то до 14 ходов. Необходимо не только выучить все эти алгоритмы, но и быстро идентифицировать, какой из них необходимо применить на данный момент. Вот пример одного из OLL:

Слева на картинке изображена исходная ситуация с точностью до поворота (предполагается, что мы собираем жёлтую грань). Чтобы применить эту OLL, должны совпасть расположения жёлтых квадратиков не только на верхней грани, но и на боковых (квадратики остальных цветов игнорируем). Не всегда требуется сличать кубик со схемой полностью, надо лишь сличить достаточно квадратиков, чтобы отличить от остальных комбинаций. Справа приведено два алгоритма (кому-то удобнее делать один, кому-то другой) в стандартной нотации, внизу номер OLL и вероятность его выпадения. Почти все выпадают с вероятностью 1/54, некоторые с 1/108 и две с вероятностью 1/216 (включая счастливую комбинацию, когда OLL собралась сама).

Начинающим заучивать 57 комбинаций может показаться пыткой, поэтому придуман упрощённый, но более медленный вариант — 2-look OLL. В этом случае OLL разбивается на два этапа, сперва собирается крест, а затем углы. Тут надо заучить лишь 10 алгоритмов (3 для креста, 7 для углов). Набравшись опыта в 2-look OLL, можно неспеша взяться за изучение полного набора. При этом 2-look в любом случае пригодятся: во-первых, они все есть в полном наборе (скажем, если крест собрался сам, то полные OLL совпадают с 2-look OLL для углов), а во-вторых, если вам попался ещё незнакомый OLL, вы можете вернуться к 2-look.

Шпаргалки по OLL (включая 2-look) есть тут или тут, обучающее видео для 2-look OLL вот.

PLL — перестановка последнего слоя

Заключительный этап сборки состоит в том, чтобы расставить кубики последнего слоя на нужные места. Подход примерно аналогичный предыдущему этапу, но комбинаций и алгоритмов здесь меньше, всего 21 (13, если считать зеркальные и обратные за одну). С другой стороны их несколько сложнее опознавать, так как здесь надо учитывать разные цвета, причём цвета на схеме могут не совпадать с вашими цветами (с точностью до циклической перестановки):

Стрелками обозначены кубики, которые переставляет данный PLL. Вероятности большинства комбинаций — 1/18, изредка 1/36 и 1/72 (включая счастливый случай, когда ничего делать не надо).

Опять же предлагается упрощённый вариант — 2-look PLL, когда сперва расставляются углы (две комбинации), а потом центры (четыре комбинации), их довольно легко выучить.

Шпаргалки по PLL (включая 2-look) есть тут или тут, обучающее видео для 2-look PLL тут.

Кубик и смазка

Даже изучив в совершенстве приведённый метод, вы не достигнете хороших результатов с плохим кубиком. Грани кубика должны легко вращаться толчком одного пальца, при этом он не должен быть слишком разболтан. Слои должны висеть на пружинках так, чтобы не до конца повёрнутый один слой не мешал продолжать вращение в другом направлении (в разумных пределах, конечно). У правильного кубика центральные квадратики можно вытащить и подкрутить болты, что находятся под ними. В обычных магазинах сложно найти хороший кубик, рекомендуют заказывать по интернету, например, тут.

Для достижения наилучших результатов кубик необходимо смазывать. Иногда смазка идёт в комплекте с кубиком, либо покупается отдельно. Подходит силиконовая смазка, которую можно купить в автомагазинах.

Вращения кубика

Вращение всего кубика в руках (а не отдельных граней) отнимает существенное время, поэтому при сборке его стараются как можно сильнее избегать. Скажем, на этапе F2L порой проще собирать столбик в дальнем от себя углу, не видя его, чем поворачивать кубик этим столбиком к себе. На этапе OLL, чтобы повернуть кубик так, как в схеме алгоритма, достаточно покрутить верхний слой, а не крутить весь кубик целиком — это быстрее (положение верхнего слоя относительно нижних на этом этапе не важно).

Look ahead — заглядывание вперёд

После завершения очередного этапа вы должны без паузы переходить к следующему. Пока вы на автомате выполняете очередной алгоритм, у вас голова свободна. Используйте это время, чтобы найти кубики, важные для следующего этапа, и понять, какой из алгоритмов вам придётся использовать дальше.

Fingertricks

Также ключ к значительному ускорению сборки — это fingertricks, умелое использование всех пальцев для вращения. Некоторые частоиспользуемые комбинации выполняются молниеносно, 5 поворотов в секунду и выше, если правильно использовать пальцы. Обратите внимание: не всегда более короткий алгоритм делать быстрее; может оказаться. что придётся делать неудобные повороты. У BadMephisto несколько видеозаписей посвящено fingertricks, например, тут рассказывается про F2L.

Источник