粽子方塊探討與解法

端午節快到了,之前非常貴的改裝方塊------粽子方塊,現在趕在端午節的前夕量產了。

經過下面的比較,不知聰明的讀者是否可以看出它與3x3方塊之間的關係了,這點非常重要,看出來後,其實用3x3的解法就可以解出來了。

                

若還是有困難的話,我們將方塊拆開來看。

角塊有兩種,一個是大三角形,一個是小三角形,一定要分清楚,如下:

邊塊只有一種,梯形的,如下:

中心也只有一種,四邊形的,如下:

只要很容易能夠判斷出何者是「角塊」,何者是「邊塊」,何者是「中心塊」,相信應該很容易就可以解出。

若還是不行的話,下面提供一個簡單的方式來解。

解之前,我們先來計算一下粽子方塊有幾種不同的情況,下面是利用代數群論中的Burnside Theorem計算出來的,詳細的計算方式就不多說了。

不動 面對面90度,270度 面對面180度 邊對邊180度 角對角120度,240度
情況 個數 情況 個數 情況 個數 情況 個數 情況 個數
8!/(4!*4!) 70 2 2 4!/(2!*2!) 6 4!/(2!*2!) 6 2^2 4
2^12 4096 2^3 8 2^6 64 2^7 128 2^4 16
中心 2^6 64 2^3 8 2^4 16 2^4 16 2^2 4
1 18350080 6 128 3 6144 6 12288 8 256

共18445056種,除以24種symmetries,又最後一個邊的方向被確定,再除以2,得384,272種不同的情況。

與正常3階的43252003274489800000種情況相差十萬八千里,甚至還比2階方塊的3,674,160種還要少很多。

解法

步驟1  角塊

第一個動作先將「大角塊」全部分開,變成像這樣:  

先將大三角形全部放一起

此時另一面是四個小三角形在一起

右面轉個180度把兩大三角形轉上來

上面轉個90度,就可以把所有大三角形都分開了。

步驟2  邊塊

就是處理梯形塊的部分,有下面公式:

公式1(對邊錯誤):

相當於做盲解的這個公式:M'UM'UM'U2MUMUMU2,不過因為這是粽子,所以最後的U2可以省略。

公式2(鄰邊錯誤):

相當於3階的要將邊塊翻好,用粽子專用公式:(RUR'U')*2即可。

或用OLL的也可以:R'U'RU'R'U2R。

步驟3  中心塊

最後要調整中心塊,只要像這種樣子

將其置於上層,然後用PLL中的公式即可:(L'UR'-U2-LU'R)*2 U'

當然,你要用三階調整中心方塊的方法也是可以,一次可以調兩個中心。

網友小乂提供了一個粽子的專用單中心轉90度的公式:RU'R'U'FUF'。

 

 

 

最後…端午節快到了…有沒有人要把粽子方塊拿出來拜呢?