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Für den Durchschnittsbürger bleibt ein ungelöster Zauberwürfel eines der am schwersten zu fassenden und schwierigsten Rätsel, die der Mensch kennt. Wie um alles in der Welt soll man dieses verstümmelte Durcheinander wieder in die richtige Ordnung bringen?
Nach ein paar selbstsicher wirkenden Wendungen hin und her werfen die meisten von uns frustriert das Handtuch (oder werfen besser den Würfel weg), bevor wir auch nur annähernd an die Lösung der Sache herankommen. Aber wussten Sie, dass es eine einfache, relativ einfache Möglichkeit gibt, Rubik’s Cubes jedes Mal zu lösen? Es braucht nur einen kleinen Algorithmus.
Die acht Möglichkeiten, einen Rubik’s Cube zu drehen
Um den folgenden Algorithmus zu verstehen, ist es notwendig, die acht grundlegenden Möglichkeiten festzulegen, wie man Rubik’s Cubes tatsächlich drehen kann. Das Verständnis dieser Bewegungen und ihrer Abkürzungen ist ein wesentlicher Bestandteil der unten aufgeführten Schritte.
Auch wichtig zu wissen? Sie sollten den Zauberwürfel immer so halten, dass eine der sechs Seiten auf Sie gerichtet ist. Die acht Möglichkeiten, einen Rubik’s Cube zu drehen, sind also die folgenden:
R: Eine Drehung der rechten Ebene im Uhrzeigersinn. R’: Eine Drehung der rechten Ebene gegen den Uhrzeigersinn. L: Eine Drehung der linken Ebene im Uhrzeigersinn. L’: Eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn der linken Schicht.U: Eine Drehung im Uhrzeigersinn der oberen Schicht.U’: Eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn der oberen Schicht.F: Eine Drehung im Uhrzeigersinn der vorderen Schicht.F’: Eine Drehung gegen den Uhrzeigersinn der vordere Schicht.
Wie man einen Zauberwürfel jedes Mal fehlerfrei löst
Bevor wir eintauchen, lassen Sie uns einige Grundregeln aufstellen. Um einen Zauberwürfel zu lösen, müssen Sie die Grundprinzipien des heiligen Würfels verstehen.
Zum einen kann sich das farbige Quadrat in der Mitte jeder Seite nicht ändern. Das ist die festgelegte Farbe dieser bestimmten Seite. Außerdem gibt es acht Ecken, jede mit drei unterschiedlichen Farben, und 12 Kantenstücke zwischen diesen acht Ecken, jede mit zwei unterschiedlichen Farben.
Wenn man sich die unten aufgeführten Schritte ansieht, könnte es scheinen, als wäre dieser Prozess so zu verworren, als dass Sie sich aus dem Kopf erinnern könnten. Sobald wir uns jedoch damit befassen, werden Sie feststellen, dass es sich nur um eine Menge Wiederholungen handelt. Das ist schließlich alles, was ein Algorithmus ist. Einfach ausgedrückt handelt es sich um eine bestimmte Abfolge spezifischer Anweisungen, die immer wieder buchstabengenau befolgt werden müssen.
Das Lösen eines Rubik’s Cube kann im Grunde als das Mischen dieser Eck-und Randstücke um den Würfel herum zusammengefasst werden sechs mittlere Quadrate. Während die Rubik’s Cube-Box Sie gerne erschreckt, indem sie sich rühmt, dass es 43 Quintillionen verschiedene Konfigurationen pro Würfel gibt, gibt es eine einfache Möglichkeit, einen Rubik’s Cube jedes Mal fehlerfrei zu lösen. Fangen wir an.
Schritt 1: Machen Sie ein weißes Kreuz
Um einen Rubik’s Cube zu lösen, machen Sie zuerst ein weißes Kreuz.
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Drehen Sie zuerst den Rubik’s Würfeln Sie so, dass das weiße Mittelstück zu Ihnen zeigt. Drehen Sie dann den Würfel so, dass die weißen Kanten mit dem weißen Mittelstück ein Kreuz bilden. Dabei spielt es keine Rolle, welche Farbe die Ecken zu diesem Zeitpunkt haben. Einfach, oder? Sie können bereits mit dem nächsten Schritt fortfahren.
Schritt 2: Mitten und Kanten aufeinander abstimmen
Der nächste Schritt bei der Lösung eines Rubik’s Cube besteht darin, Mittelpunkte und Kanten mit dem weißen Kreuz abzugleichen.
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Sehen Sie sich als Zweites die Farbe an jedem Rand des weißen Kreuzes an. Für unseren nächsten Schritt müssen Sie diese Farben mit den entsprechenden Mittelstücken abgleichen. Sie können dies tun, indem Sie die Farben der vier entsprechenden Mittelstücke mit den Rändern des weißen Kreuzes abgleichen. (Stellen Sie sicher, dass Sie das weiße Kreuz wiederherstellen, bevor Sie fortfahren.)
Schritt 3: Legen Sie die Ecken fest
Dein nächster Schritt ist, die Ecken an Ort und Stelle zu setzen.
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Drittens müssen Sie Ihre weißen Ecken an Ort und Stelle setzen. Hier verwenden wir unseren ersten Algorithmus, um dies zu ermöglichen: R U R’ U’ (und wiederhole). Nach unseren acht oben beschriebenen Grundbewegungen zu urteilen, ist dies eine Drehung der rechten Ebene im Uhrzeigersinn, eine Drehung der obersten Ebene im Uhrzeigersinn, eine Drehung der rechten Ebene gegen den Uhrzeigersinn und eine Drehung der obersten Ebene gegen den Uhrzeigersinn.
Wiederholen Sie nun den Algorithmus für alle verbleibenden Ecken. Wenn Sie fertig sind, sollte die gesamte weiße Fläche des Rubik’s Cube fertig sein und alle vier entsprechenden Mittelstücke mit Kanten, die die weiße Seite berühren, sollten einem Tetris-T-Block ähneln.
Schritt 4: Vervollständigen Sie die zweite Schicht
Schließen Sie die zweite Ebene von ab den Rubik’s Cube unter Verwendung des Algorithmus.
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Jetzt werden wir uns auf diese T-Block-Formen auf vier dieser sechs Seiten konzentrieren. Unser Ziel für diesen Schritt ist es, die zweite Schicht auf allen vier Seiten zu vervollständigen, um die T-Blockform anzunehmen und sie zu Rechtecken zu machen, wobei nur die oberste Schicht auf jeder dieser vier seitlichen Seiten ungelöst bleibt. Wieder einmal werden wir auf Algorithmen zurückgreifen.
Verwenden Sie für die übereinstimmende Farbe auf der rechten Seite des Mittelstücks den Algorithmus U R U’R’U’F’U F. Verwenden Sie für die übereinstimmende Farbe auf der linken Seite des Mittelstücks den Algorithmus U’L’U L U F U’F’. Wiederholen Sie dies auf allen vier Seiten, bis Sie die weiße Seite fertig haben und die unteren beiden Schichten der vier seitlichen Seiten fertig sind.
Schritt 5: Machen Sie ein gelbes Kreuz
Der nächste Schritt bei der Lösung eines Zauberwürfels besteht darin, ein gelbes Kreuz zu erstellen.
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Jetzt ist es an der Zeit, ein weiteres Kreuz zu machen. Sie haben vielleicht bemerkt, dass die gelbe Seite auf der Unterseite des Würfels ziemlich durcheinander aussieht. Für diesen Schritt machen wir ein gelbes Kreuz – genau wie wir es mit dem weißen Kreuz im ersten Schritt gemacht haben, nur auf der gegenüberliegenden Seite.
Algorithmuszeit: Bewegen Sie den Würfel mit dem F R U R’ U’ F’-Algorithmus. Sie müssen diesen Algorithmus wahrscheinlich zwei-oder dreimal wiederholen, um alle gelben Teile in eine Kreuzform zu bringen, aber seien Sie geduldig und vertrauen Sie der Mathematik, die zum Lösen von Rubik’s Cubes verwendet wird.
Schritt 6: Kanten anpassen zur obersten Schicht
Ordne die gelben Kanten der gelben Ebene zu.
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Wir nähern uns hier dem Ende! Eine kurze Erinnerung daran, wie wichtig es ist, diese Schritte buchstabengetreu zu befolgen: Ausrutschen oder einen Zug an dieser Stelle zu vergessen, könnte Sie wieder auf Quadrat (oder sollten wir Würfel sagen?) zurückwerfen.
Für In diesem Schritt ist es unser Ziel, alle gelben Teile auf den Boden des Würfels zu bringen, damit sie mit der Kante übereinstimmen. Mit dem Algorithmus F R U R’ U’ F’ sollte dies ziemlich schnell geschehen. Wenn Sie die Ecken nicht an die richtige Stelle bekommen, können Sie den Würfel einfach beliebig positionieren – solange die nicht übereinstimmenden Teile oben sind – und dann den Algorithmus U R U’L’U R’U’L verwenden ein paar Mal.
Schritt 7: Ordnen Sie die Ecken an
Um endlich einen Rubik’s Cube zu lösen, verwenden Sie den Algorithmus, um die gelbe Seite zu beenden.
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Zu guter Letzt, Wir werden diese gelben Ecken und Kanten an Ort und Stelle bringen. Verwenden Sie ausgehend von einer beliebigen Ecke den Algorithmus U R’ U’ R und drehen Sie dann die oberste Ebene, bis sich eine andere nicht übereinstimmende Ecke oben rechts befindet. Wiederholen Sie den Algorithmus U R’U’R noch einmal und wiederholen Sie diesen Vorgang so oft wie nötig.
Nachdem alle Eckstücke an Ort und Stelle sind, müssen Sie nur noch die gelbe Seite ein oder zwei Mal bewegen Zeiten, um die Arbeit zu beenden. (Du wirst genau wissen, was zu tun ist, wenn du hier landest.) Damit weißt du jetzt, wie man s Zauberwürfel wie ein absoluter Profi löst!
Jetzt geht es nur noch darum, diese Handvoll Algorithmen zu beherrschen. Nachdem Sie diese durch fortgesetztes Üben hinbekommen haben, haben Sie den coolsten Partytrick aller Zeiten.
Wie Algorithmen den Zauberwürfel lösen
Seit seiner Erfindung im Jahr 1974 durch einen ungarischen Architekten und Bildhauer Ernő Rubik, der Rubik’s Cube hat Generationen über Generationen von Kindern und Erwachsenen, jung und alt, Rätsel aufgegeben. Während Rubik’s Cubes traditionell als Spielzeug vermarktet und verkauft werden, sind sie eigentlich nur eine Erweiterung einiger mathematischer Grundprinzipien. (Nicht überraschend, wenn man bedenkt, dass er von einem Architekten entworfen wurde.)
Mit sechs Seiten, acht Ecken, 12 Kanten und 54 separaten Quadraten auf einem einzigen Rubik’s Cube ist es nicht schwer zu glauben, dass es mehr als 43 gibt Quintillion verschiedene mögliche Layouts. (Das sind 18 Nullen!) Zum Glück bleiben die Grundpfeiler dieser Rubik’s Cube-Algorithmen gleich – unabhängig davon, wie viele verschiedene Möglichkeiten es gibt, das Ding zu verwürfeln.
Dank Algorithmen können wahre Meister einen Rubik’s lösen Würfeln Sie in nur 20 Zügen. Die oben verwendeten Algorithmen sind jedoch die sogenannte Layer-by-Layer-Methode. Unter Verwendung dessen, was Algebraiker „Gruppentheorie“ nennen würden, kann der Rubik’s Cube auf weniger als 10 einfache Routinen reduziert werden. Genauer gesagt lösen Algorithmen Rubik’s Cubes durch die Magie von Permutationsgruppen – ein Zweig der Gruppentheorie.
Ohne zu komplex zu werden, ist die grundlegende Überlegung, dass jedes der beweglichen Teile des Rubik’s Cube – 48 von 54 , mit Ausnahme der sechs Mittelstücke – kann mit den Zahlen 1 bis 48 gekennzeichnet werden. Jedes Scramble eines Rubik’s Cube ist eine neue Permutation dieser Zahlen. Sobald Sie es in Zahlen zerlegt haben, müssen Sie nur noch bestimmte Bewegungen (d. h. Algorithmen) immer wieder wiederholen.
Der Algorithmus zur Lösung des Zauberwürfels – geknackte und erklärte FAQs (häufig gestellte Fragen)
Warum ist der Rubik’s Cube so hart?
Während der Rubik’s Cube von außen nach innen unmöglich erscheinen mag, ist die Wahrheit, dass Rubik’s Cube-Experten Ihnen sagen werden, dass er es ist so einfach wie 20 schnelle Bewegungen.
Was lässt den Rubik’s Cube so viel schwieriger erscheinen, als er tatsächlich ist? Alle beweglichen Teile. Es gibt 20 verschiedene bewegliche Teile, und es bringt unser Gehirn auf Hochtouren, wenn wir versuchen herauszufinden, wie sie alle zusammenarbeiten.
Wie viele verschiedene Möglichkeiten gibt es, einen Rubik’s Cube zu lösen?
Es gibt 43.252.003.274.489.856.000 verschiedene Möglichkeiten, einen Rubik’s Cube zu knacken. Die Anzahl der verschiedenen Lösungswege für den Würfel ist ebenso unvorstellbar. Der beste Weg, um eine zu lösen? Merken Sie sich die Algorithmen.
Wer hat den Rubik’s Cube erfunden?
Der Rubik’s Cube wurde von Ernő Rubik erfunden, einem ungarischen Architekten und Professor, der das teuflisch Schwierige geschaffen hat Spielzeug im Jahr 1974. Er hat auch andere mathematische Rätsel zu seinem Namen – einschließlich der Rubik’s Snake – aber keines ist so beliebt wie der namensgebende Würfel.
Was ist die schnellste Zeit, in der jemand einen Rubik’s Cube gelöst hat ?
Der aktuelle Rekord für die schnellste Rubik’s Cube-Lösung liegt bei 3,47 Sekunden, aufgestellt von Yusheng Du im Jahr 2018.
Was ist der größte Rubik’s Cube, den Sie kaufen können? ?
Ob Sie es glauben oder nicht, es gibt Rubik’s Cubes zum Verkauf, die bis zu 100×100 groß sind. Das wird mehr als ein paar Algorithmen erfordern, um es zu lösen – und es gibt auch keine Chance, dass irgendjemand das in 3,5 Sekunden löst.