Mail.ruПочтаМой МирОдноклассникиВКонтактеИгрыЗнакомстваНовостиКалендарьОблакоЗаметкиВсе проекты

Сколько состояний у кубика Рубика 2x2x2 ?

avs4 Мыслитель (6792), закрыт 7 лет назад
Дополнен 7 лет назад
Я Вам скажу, что их 4*4*4=64. А Вы мне докажите, что это не так.
Лучший ответ
Тадасана Гений (76938) 7 лет назад
Берешь в инете онлайн или скачиваешь на смартофон 2х2х2. Я скачал на смартфон для проверки
О (ПФ^-1) = 9, проверь.
9 раз подряд делаешь преобразование ПФ^-1, кубик возварщается в исходное состояние, а до этого не возвращается. Значит, число состояний кратно 9 по теореме Лагранжа.

Даже если число, кратное девяти, поделить на число ориентаций граней кубика (какой-то угловой элемент можно выбрать 8-ю способами и тремя способами его повернуть, что определит цвета всех граней), то тройка в разложении на множители все равно останется.

Так что 3 делит число состояний.
Надеюсь, ничего не напутал.
Остальные ответы
Николай Матвейчук Просветленный (46488) 7 лет назад
Запросто. Один кубик всегда находится на нужном месте (остаётся 7, которые можно перемещать). Относительно него и можно всё считать. Если не учитывать ориентацию кубиков, значит возможных вариантов 7! (семь факториал). Но тут есть хитрость: кубик, который противоположен зафиксированному однозначен в то время как остальные 6 нет, ведь куб можно взять за зафиксированный кубик и противоположный ему, провернуть в пальцах на 90 градусов и получить вроде как другое состояние кубика, но идентичное первому. Однако таких поворота всего 4, а значит достаточно поделить количество комбинаций на 4.
7*6*5*3*2 = 1260.

Итого у кубика 2*2*2 количество комбинаций без учёта ориентации 1260 (потому речи о 64 даже не идёт, их минимум на порядки больше), а с учётом того, что у каждого из восьми кубиков есть ещё 3 возможные ориентации, то комбинаций намного больше (правда там уже считать сложнее, ведь ориентацию кубики меняют попарно и многие из них могут оказаться идентичными, в общем лень углубляться).

Так что доказательство того, что у кубика 2*2*2 не 64 комбинации, а больше 1260, готово :)

P.S. вообще в кубике 2х2 очень много интересного. Например интересно то, что в этом кубике всегда по меньшей мере 2 кубика стоят на своих местах. А если Вы сложили полностью одну грань, то по меньшей мере 2 кубика другой грани тоже стоят на своих местах :) В общем в кубике 2х2 самой сложной задачей является изменение ориентации последних двух кубиков, которая как назло обычно неправильная :)
ТадасанаГений (76938) 7 лет назад
А вы его собирали?
Я никогда не баловался. Насколько я понимаю, зафиксировав один угловой элемент, можно получить любую перестановку остальных, и есть преобразование для поворота углового элемента.
Т. е. число достижимых состояний должно быть что-то типа 7!*3^7 = 11 млн с хвостиком, но я его сегодня первый раз пощупал.

Не хочется сдувать решение откуда-то типа такого, чтобы показать, что все эти состояния достижимы:
https://playlab.ru/upload/pdf/cube_2x2_rus.pdf
Николай Матвейчук Просветленный (46488) угу. Личный рекорд 2х2 - 4 минуты вроде, а 3х3 - что-то около 20 (16 вроде, но точно не скажу, почти пол года назад было). А вот 4х4 уже не осилил. Вообще я 2х2 собирал строго из математического интереса, потому что это является подзадачей сборки кубика 3х3 (то есть сборку кубика 3х3 можно начинать со сборки угловых кубиков, а это та же задача что и 2х2). Насчёт достижимых состояний порядок Вы верно указали, но как я писал не 7!, а чуть меньше, и так же с ориентацией - не 3^7, а немного меньше, потому что ориентацию одного кубика поменять невозможно... они всегда парами меняются (так сказать закон сохранения ориентации :)) )
ТадасанаГений (76938) 7 лет назад
Черт, лишняя тройка у меня - там при вращении элемента соседний по ребру вращается.
Т. е. 6 штук угловых можно вращать независимо.

7!*3^6 состояний

Осталось подобрать какую-нибудь функцию состояния, которая не меняется при повороте граней, но меняется при повороте одного углового элемента.
Тадасана Гений (76938) *соседний по диагонали на грани*
Похожие вопросы