Oplossingsmetodes (LBL, CFOP, tweefase, reduksie)

Metodes om 'n Rubik-kubus op te los val in twee families: dié wat mense memoriseer, en dié wat rekenaars deursoek. Hulle optimeer verskillende dinge. Menslike metodes hou die hoeveelheid om te onthou hanteerbaar en waardeer bewegings wat natuurlik onder die vingers vloei. Rekenaarmetodes ignoreer onthoubaarheid heeltemal en jaag kort oplossings na wat vinnig gevind word. Hieronder is vier verteenwoordigende benaderings, gerangskik volgens wat elkeen probeer bereik.

LBL — een laag op 'n slag bou

LBL (Layer By Layer, laag vir laag) is die eenvoudigste metode: voltooi die onderste laag, dan die middelste, dan die boonste. Die volgorde is kruis, hoeke van die eerste laag, ribbes van die tweede, oriëntasie van die laaste, permutasie van die laaste. Slegs sowat tien algoritmes is nodig, maar oplossings loop dikwels verby 100 skuiwe. Omdat elke stadium die voltooide lae ongeskonde moet laat, neem die metode voortdurend die lang pad — 'n laag afbreek en dit herstel. Juis daardie idee van „breek dit en sit dit terug“ is die mees basiese gereedskap in kubus-oplos.

CFOP — memoriseer meer om minder te draai

CFOP (Cross, F2L, OLL, PLL) is die oorheersende spoedoplos-metode. Dit verskil op twee maniere van LBL. Eerstens hanteer dit die hoeke van die eerste laag en die ribbes van die tweede nie meer afsonderlik nie, maar plaas hulle as pare in (F2L). Tweedens herorganiseer dit die laaste laag in twee skoon stadiums: oriënteer alles (OLL), permuteer dan alles (PLL). Oplossings daal tot ongeveer 50–60 skuiwe, teen die prys van 57 OLL-gevalle en 21 PLL-gevalle om te leer. Memorisering en aantal skuiwe ruil teen mekaar — daardie beginsel loop deur elke menslike metode.

Tweefase — die soekruimte in twee sny

Rekenaars gebruik meestal die tweefasemetode (die Kociemba-familie). 'n 3x3x3 het sowat 43 triljoen posisies, so om reguit na die kortste oplossing te soek is moeilik. Die truuk is 'n subgroep. Posisies bereikbaar met slegs G1 = ⟨U, D, R2, L2, F2, B2⟩ vorm 'n veel kleiner wêreld as die hele kubus. Die metode soek eers skuiwe wat die huidige posisie in daardie kleiner wêreld laat val, en soek dan binne-in om klaar te maak. Om een groot soektog in twee klein soektogte te verdeel lewer 'n kort genoeg oplossing in realistiese tyd. Die prys van die verdeling is dat die resultaat naby-optimaal is, nie noodwendig die ware minimum nie.

Reduksie — 'n groot kubus soos 'n 3x3x3 laat optree

'n 4x4x4 of 5x5x5 het dele wat 'n 3x3x3 nie het nie: verskeie middelstukke per vlak, en ribbes wat uit twee of drie afsonderlike stukke bestaan. Reduksie draai dit tot sy voordeel om. Versamel eers die eenderskleurige middelstukke op elke vlak, en paar dan die los ribbestukke. Sodra dit gedoen is, lees die groot kubus asof elke vlak 'n enkele blok was, struktureel identies aan 'n 3x3x3, en enige 3x3x3-metode maak die werk klaar. Een ding verskyn onderweg wat 'n 3x3x3 nooit voortbring nie: pariteit, wat lyk soos 'n enkele paar wat omgeruil sit. Niks is stukkend nie — dit is 'n eienskap eie aan kubusse van gelyke grootte.

Hoe cubepic oplos

cubepic kies 'n metode per grootte. Die 3x3x3 gebruik die tweefasemetode. Die 2x2x2 ry op dieselfde tweefasesoektog met slegs die hoeke daarin ingebed. Die 4x4x4 en 5x5x5 gebruik reduksie en gee oor aan die tweefase-oplosser sodra die kubus gereduseer is. Elke grootte gee 'n byna-optimale oplossing, sonder 'n optimaliteitswaarborg. 'n Paar bekende voorafingestelde posisies (soos die superflip) wys 'n oplossing wat as kortste in HTM bewys is. Verdere soektogte om die oplossing korter te maak, is beplan as 'n betaalde vlak. Die teiken hoef ook nie die opgeloste toestand te wees nie: enige wettige posisie kan geregistreer word. cubepic los dan huidig-na-opgelos en teiken-na-opgelos op, en heg die tweede omgekeerd en geïnverteer aan.

© アサラボ