iPuzzles

Кубик профессора, 5х5х5 кубик Рубика.

Данная головоломка представляет из себя кубик, состоящий из более мелких кубиков, по пять на каждое ребро, то есть кубик 5х5х5. Каждый слой может вращаться, перестраивая более мелкие кубики на поверхности головоломки. Шесть граней головоломки раскрашены в разные цвета так, что каждая угловая часть окрашена в 3 цвета, каждая рёберная часть окрашена в 2 цвета, и каждая центральная часть грани в один цвет.

Купить кубик Рубика 5х5х5 можно на ozon.ru.

Как и у классического кубика Рубика 3х3х3, каждая грань имеет центральную часть, которая никогда не смещается со своей точки. Так что эти центры можно использовать для определения цветов граней.

Первый произведённый в большом количестве механизм кубика 5х5х5 был запатентован Удо Крелл (Udo Krell) 15 июля 1986, US 4,600,199.

Количество комбинаций

Всего есть 8 угловых частей с тремя возможными положениями, 24 боговых рёберных частей и 12 центральных рёберных частей с двумя возможными позициями, 24 внутренних угловых части и 24 рёберных внутренних части, что даёт 8!·24!³·12!·3⁸·2³⁶ комбинаций. Данный предел не достижим потому что:

• Общее количество поворотов углов ограничено (3)
• Ориентация края ребра зависит от его позиции (2²⁴)
• Количество переворотов центров рёбер чётно(2)
• Внутренние части грани не различимы (4!¹²)
• Количество перестановок углов и центров рёбер чётно (2)

Это оставляет 8!·24!³·12!·3⁷·2¹⁰/4!¹²= 282,870,942,277,741,856,536,180,333,107,150,328,293,127,731,985,672,134,721,536,000,000,000,000,000 или 2.8·10⁷⁴ комбинаций.

Если вы можете различить центральные части друг от друга, то добавляется два дополнительных ограничения чётности. В итоге остаётся 8!·24!³·12!·3⁷·2⁸= 2,582,636,272,886,959,379,162,819,698,174,683,585,918,088,940,054,237,132,144,778,804,568,925,405,184,000,000,000,000,000 или 2.58·10⁹⁰ позиций.

Как и для классического кубика Рубика 3х3х3, для кубика Профессора существует несколько методов решения:

• Сведение решения кубика 5х5х5 к решению кубика 3х3х3. Этот метод проще всего запомнить, если вы уже умеете собирать кубик Рубика 3х3х3.
• Сборка по слоям от верхнего к нижнему. Для 5х5х5 такой метод очень долог и не эффективен.
• Сборка от углов. В этом случае сначала собираются углы (верхние, нижние), центры, рёбра и оставшиеся центры.

Более детально я опишу последний из способов. Описание этого метода я нашёл в англоязычном интернете, надеюсь ничего не напутал. Если что, пишите в комментариях, буду разбираться, исправлять.

Картинки, кстати, тоже от туда.

Терминология

Частей много, и как-то адекватно и чётко назвать их тяжело. Так что проще смотреть на вспомогательные рисунки, они более наглядны.

Но всё же…

1. Центры
2. Рёберные центры
3. Угловые центры
4. Внешние центры рёбра
5. Центральные рёбра
6. Углы

Для этого решения, я буду использовать удобную систему обозначений движений, основанную на картинках. Но это может потребовать небольшого разъяснения. Приводить иконки всех возможных движений не буду, потому что их достаточно много и они достаточно однообразны, оставлю лишь ссылки на описания движений из других статей:

• Собираем кубик 3х3х3,
• Собираем кубик 4х4х4,
• Собираем кубик 2х2х2.

Здесь всё почти так же. Иконки движений будут показываться рядом с кубиком для объяснения их действия.

Двунаправленная стрелка означает поворот на 180 градусов, который может выполняться в любую сторону с одинаковым результатом.

Если вы увидите что-нибудь в роде этого, будет проще поворачивать оба слоя одновременно.

Часть 1: Центры верхней грани

Цель части 1

Серый цвет означает, что реальный цвет этих частей не важен на данном этапе. Повторить последовательности из данной части придётся не более четырёх раз.

Шаг 1: Найдите зелёный центр. Он будет размещён в самом центре грани. Грань, на которой он находится, будет зелёной.

Шаг 2: Найдите зелёный рёберный центр и поверните верхнюю грань так, чтобы она соответствовала одному из пяти вариантов, представленных ниже. Далее выполните соответствующую последовательность.

Вариант 1

Вариант 2

Вариант 3

Вариант 4

Вариант 5

Шаг 3: Повторите шаг 2, если это нужно.

Часть 2: Верхние угловые центры.

Цель части 2

Шаг 1: Найдите зелёные угловые центры, не расположенные на зелёной грани. Последовательности данного шага придётся выполнить не более 4 раз. Сопоставьте состояние кубика с одним из вариантов и выполните соответствующую последовательность.

Вариант 1

Вариант 2

Вариант 3

Вариант 4

Вариант 5

Шаг 2: Повторить шаг 1, если это необходимо.

Часть 3: Нижние угловые центры.

Цель части 3

Шаг 1: Переверните ваш кубик вверх ногами так, что бы жёлтая грань оказалась с верху.

Шаг 2: Найдите жёлтый угловой центр и сопоставьте его положение с одним из вариантов, представленных ниже. Далее выполните соответствующую последовательность.

Вариант 1

Вариант 2

Вариант 3

Вариант 4

Шаг 3: Повторите шаг 2, если это необходимо.

Часть 4: Нижние рёберные центры.

Цель части 4

Шаг 1: Оставляя кубик жёлтой гранью вверх, найдите жёлтые рёберные центры, находящиеся не на жёлтой грани. Далее сопоставляете с вариантами ниже и выполняете соответствующие действия. Для этого можно вращать верхнюю грань.

Вариант 1

Вариант 2

Вариант 3

Вариант 4

Шаг 2: Повторите шаг 1, если это необходимо.

Часть 5. Верхние углы.

Цель части 5

Шаг 1: Поверните ваш кубик так, чтобы зелёная грань оказалась опять с верху.

Шаг 2: Найдите зелёный угол на нижней грани и поверните нижнюю грань так, чтобы угол оказался прямо под местом, в котором он должен находиться. Если угол находится на своём месте, но не правильно сориентирован, перейдите к вариантам 4 или 5. Если у вас закончились нужные углы на нижней грани, то перейдите к варианту 6.

Вариант 1

Вариант 2

Вариант 3

Вариант 4

Вариант 5

Вариант 6

Часть 6. Нижние углы.

Цель части 6

Шаг 1: Поверните кубик так, чтобы жёлтая грань оказалась опять с верху.

Шаг 2: Если вы можете повернуть верхнюю жёлтую грань так, что все четыре угла окажутся на своих местах, то сделайте это и переходите к шагу 6. Иначе поверните жёлтую грань так, чтобы хотя бы один угол оказался на своём месте, и сравните ваш кубик с рисунками ниже. Не волнуйтесь, что углы не правильно сориентированы, для этого есть шаг 3.

Вариант 1

Вариант 2

Вариант 3

Шаг 3: Проверьте, все ли углы жёлтой грани правильно сориентированы. Если это так, то переходите к части 7. Если это не так, то попробуйте сравнить кубик с вариантами, представленными ниже. Если ни один из вариантов не подходит, перейдите к шагу 4.

Варианты 1-5

Шаг 4: Действия на шаге 3 приведут к одному из двух следующих вариантов.

Вариант 1

Вариант 2

Похоже у wordpress существует ограничение на размер поста, которое я и достиг. Поэтому статью пришлось разбить на две части. Ну да ладно. Будет две части. Читаем продолжение здесь.

5 комментариев на “Собираем кубик Профессора, 5х5х5 Часть 1”