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 | |
角 | 8!/(4!*4!) | 70 | 2 | 2 | 4!/(2!*2!) | 6 | 4!/(2!*2!) | 6 | 2^2 | 4 |
邊 | 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中的或
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?