Dismirův postřeh

Návod na Rubikovu kostku 3*3*3

Obecné poznatky

Kostku je nutné si virtuálně popsat, abychom ji potom mohli snáz složit. Skládá se z levé strany (L = left), pravé strany (R = right), vrchní strany (U= up), spodní strany (D= down), přední strany (F= front) a zadní strany (B= back).

Pohledy na kostku ze čtyř stran:

Z obrázků je patrné, že červená barva je vepředu (F), zelená je vpravo (R), modrá je vlevo (L), žlutá je nahoře (U), bílá je dole (D) a oranžová je vzadu (B).

Ještě musíme označit pohyb kostek, pokud se pohybuje při směru hodinových ručiček z jakékoliv strany, je označeno písmenem pohybující se strany (otočíme-li vrchní žlutou stranou po směru hodinových ručiček, je v zápise F). Pokud pohybujeme jakoukoliv stranou proti směru hodinových ručiček, použijeme v zápisu písmeno a apostrof (např. F’). Číslo 2 za tahem znamená otočení o 180%.

Příklad tahů a jejich zápisů:

Složení kostky po jednotlivých krocích:

1) složení kříže 

2) složení celé první strany

3) složení druhé řady   (U R U’R’U’F’U F nebo U’L’U L U F U’F’)

4) složení kříže protější strany  (F R U R’U’F’)

5) správné uspořádání kříže protější strany podle barev   (R U R’U R U2 R’U)

6) složení rohů poslední strany  ( L’U R U’L UR’U’)

7) správné složení rohů poslední strany  ( R’D R D’)

1) Složení kříže

Cílem tohoto kroku je vytvořit na některé vybrané straně kříž, který bude správně zasazen ke středům sousedních stran (1).

V našem případě jsme si vybrali kříž ze žluté strany (2). Otočíme celou kostku o 180 stupňů, abychom měli nahoře bílý střed, a všechny žluté hrany budeme soustředit libovolně tak, aby vznikl částečný žlutý kříž (3). Potom stranu s bílým středem budeme otáčet tak, abychom spojili libovolnou boční hranu se středem boční strany - v našem případě oranžová (4) a tuto stěnu otočili o 180%. Takto provedeme se všemi 4 žlutými hranami. Po té kostku otočíme žlutým středem nahoru a žlutý kříž je hotov a hrany tohoto kříže jsou spojeny s bočními středy (5).

2) Složení celé první strany

Cílem tohoto kroku je správně umístit všechny rohy, které mají žlutou barvu (1). Mohou nastat tři způsoby, kde se bude nacházet žlutá kostka, nejjednodušší je ve spodní řadě boční stěny (2). V tomto případě spodní stranou pootočíme tak, aby sousední barva (v našem případě zelená) byla umístěná na straně se zeleným středem. Pak provedeme tento algoritmus: D’R’D R, pokud bude kostka umístěná na pravé spodní straně nebo algoritmem D L D’L’, pokud bude kostka umístěná na levé spodní straně. Další možnost umístění žluté kostky je ve vrchní vrstvě (3), v takovém případě pootočíme vrchní stranu tak, abychom měli vybranou kostku na přední pravé straně, a provedeme algoritmus: F D F’D’. Žlutá kostka se dostala do spodní řady, po té pokračujeme opět D’R’D R nebo  D L D’L’. Poslední možností může být, že žlutá kostka bude umístěná ve spodní části kostky (4). V tomto případě otočíme kostku tak, aby sousedící barvy byly umístěny opačně vůči svým středům (v našem případě červená barva k zelenému středu a zelená barva k červenému středu. Opět si dáme požadovanou stranu do čela na pravou stranu a provedeme algoritmus: R’D2 R a pokračujeme jako v předchozích krocích.

3) Složení druhé řady

Zatímco na předešlé kroky nejsou pevně stanovené kroky a řešitelé mohou první stranu složit zcela jiným nepředepsaným postupem, zde již přichází tahy, při kterých je nutné neustále hlídat již složenou první stranu. Abychom mohli začít skládat druhou řadu kostky (1), musíme si již složenou stranu dát dolů, pootočíme celou kostku a 180%. Na této již vrchní straně se nachází bílý střed a my se zaměříme na vrchní hrany. Pokud na těchto hranách nemáme bílou barvu, tato hrana právě patří do středové řady. Tu umístíme tak, že otočíme vrchní stranu tak, aby boční stěna hranové kostky sousedila se středem boční strany. Mohou nastat dvě varianty. Buď budeme muset kostku otočit doprava ve směru hodinových ručiček (2), nebo proti směru hodinových ručiček (3). Pokud budeme muset dát kostku po směru hodinových ručiček, použijeme algoritmus: U R U’R’U’F’U F. Pokud budeme muset dát kostku proti směru hodinových ručiček, použijeme algoritmus: U’L’U L U F U’F’. Může se stát, že kostka bude již umístěná do druhé řady, avšak opačně (4), zde provedeme jeden ze dvou předchozích algoritmů, abychom dostali kostku ven a po té opět použitím jednoho z algoritmu zasadíme správně zpět. Máme dvě řady složené.

4) složení kříže protější strany

V této části musíme sestavit bílý kříž, zatím nemusíme ctít barvy bočních kostek (1). Může nastat jedna z variant na obrázcích 2 – 5. Pokud máme složený kříž, nemusíme provádět žádný algoritmus. Pokud máme 2 bílé kostky v přímce, nasměrujeme si je na vodorovnou polohu a použijeme algoritmus: F R U R’U’F’. Pokud máme 2 bílé kostky v 90 stupňovém rozložení, nasměrujeme kostku tak, abychom bílými kostkami dosáhli pomyslných 9 hodin. Po té pokračujeme výše jmenovaným algoritmem, a výsledkem se dostaneme na bílé kostky umístěné vodorovným způsobem. Může ještě nastat, že všechny bíle hrany budou na bocích, opět použijeme výše jmenovaný algoritmus, a pokračujeme v krocích výše jmenovaných.

5) správné uspořádání kříže protější strany podle barev

 Mohou nastat tři případy: Buď bude již kříž správně složený, tím pádem tento krok vynecháme. Nebo budou správně pouze dvě strany (ověříme otočením bíle strany) a zjistíme, zda jsou správné dvě sousední strany. Jakmile budeme mít vrchní stranu pootočenou tak, aby dvě hrany byli shodně s bočními středy, otočíme celou kostkou tak, aby správně umístěné hrany vyjadřovali pomyslné 3 hodiny. Potom provedeme algoritmus: R U R’U R U2 R’U. Kříž je správně umístěn do všech 4 bočních středů.

6) složení rohů poslední strany

Nyní se podíváme na rohy poslední strany, zda jsou na správné pozici. Buď nebude žádný souhlasit, nebo bude souhlasit jeden nebo všechny čtyři rohy budou na svých místech. Pokud nebude souhlasit ani jeden roh kostky, provedeme algoritmus: L’U R U’L UR’U’. Po té zjistíme, že jeden roh kostky již souhlasí s místem, kde mám být umístěn, a ten si dáme dopředu na pravou stranu. A pokračujeme výše jmenovaným algoritmem. Tento algoritmus budeme opakovat, tak dlouho, dokud nebudeme mít všechny 4 rohy na správných pozicích.

7) správné složení rohů poslední strany

Poslední fází úspěšného složení kostky zbývá správně poskládat rohy. Nasměrujeme si celou kostku tak, abychom na přední právě straně měli špatně poskládaný roh. Provedeme následující algoritmus: R’D R D’. Provádíme tento algoritmus tak dlouho, dokud požadovaný roh bude správně poskládán na svém místě. Kostka sice bude úplně rozházená, ale přesto budeme pokračovat i ostatních rohů obdobně. Je důležité tento algoritmus zachovat, protože potom se nám podaří kostku úplně poskládat.

Ernő Rubik *(1944) – vynálezce Rubikovy kostky

• narodil se a žije celý život v Budapešti.
• otec Ernő Rubik byl leteckým inženýrem a matka Magdolna Szántó psala básně.
• Ernő Rubik je maďarský vynálezce, architekt a profesor architektury.
• je nejlépe známý pro vynález mechanických hádanek včetně Rubikovy kostky (1974).
• Rubik se rozhodl vytvořit strukturu, která by umožnila pohyb jednotlivých kusů, aniž by se celá struktura rozpadla. Rubik původně používal dřevo pro blok kvůli pohodlí dílny na univerzitě a protože on viděl dřevo jako jednoduchý materiál k práci s tím vyžadoval sofistikované strojní zařízení. Rubik ručně vyrobil originální prototypy své krychle, řezal dřevo, vyvrtával díry a používal pružné pásky k udržení hádanky pohromadě.

Rubikova kostka

Rubikova kostka je mechanický hlavolam, tvořený krychlí složenou z dílčích barevných krychliček, jehož úkolem je rotacemi přeuspořádat jednotlivé dílčí části tak, aby každá strana celého tělesa byla obarvena jen jednou barvou.

Kostka formátu 3×3×3 se stala hitem na přelomu 70. a 80. let 20. století, kdy byla vyráběna v milionových sériích a stala se nejprodávanějším produktem na Zemi. Vynalezl ji maďarský sochař a architekt Ernő Rubik 19. května 1974, patent podal 30. ledna 1975.

Nejběžnějším typem kostky je model 3×3×3. Tento má tři vrstvy, které dohromady tvoří 26 krychliček — 8 rohů (3 barvy), 12 hran (2 barvy), 6 středů (1 barva) a jádro. 

Celá soustava je propojena pohyblivým mechanismem, který umožňuje kteroukoli vrstvu pootočit o libovolný celočíselný násobek pravého úhlu. Středy jsou jako jediné z částí nepohyblivé, tzn. zaujímají vůči sobě stále stejnou polohu. Barva středu tím pádem určuje, jaká má být výsledná barva celé stěny tento střed obsahující.

Celkový počet kombinací (permutací) pro kostku 3×3×3 je 43 252 003 274 489 856 000