Пираминкс

редактировать

Пираминкс в решенном состоянии

Пираминкс () обычный тетраэдр пазл в стиле кубика Рубика. Он был изготовлен и запатентован Уве Меффертом после оригинального трехслойного кубика Рубика, созданным Эрно Рубиком, и представлен Tomy Toys из Японии (тогда третья по величине игрушка компании в мире) в 1981 году.

Содержание
  • 1 Описание
  • 2 Оптимальные решения
  • 3 Записи
    • 3.1 Лучшие 5 решателей по одному решению
    • 3.2 Лучшие 6 решателей по 5 средним решениям
  • 4 метода
  • 5 вариантов
  • 6 См. Также
  • 7 Ссылки
  • 8 Внешние ссылки
Описание
Пираминкс в середине поворота

Пираминкс был впервые разработан Меффер в 1970 году. Он ничего не делал со своим дизайном до 1981 года, когда он впервые привез его в Гонконг для производства. Уве любит говорить, что, если бы Эрно Рубик не изобрел куб, его Пираминкс никогда бы не был создан.

Пираминкс - это головоломка в форме правильного тетраэдра, разделенного на 4 осевых части, 6 кромочных элементов и 4 простых наконечника. Его можно крутить вдоль разрезов, чтобы переставить части. Осевые детали имеют форму октаэдра, хотя это не сразу очевидно, и они могут вращаться только вокруг оси, к которой они прикреплены. 6 кромочных элементов можно свободно менять местами. Тривиальные наконечники называются так потому, что их можно скручивать независимо от всех других частей, что делает их тривиальными для размещения в решенном положении. Мефферт также создает аналогичную головоломку под названием Тетраминкс, которая такая же, как и Пираминкс, за исключением того, что тривиальные кончики удалены, превращая головоломку в усеченный тетраэдр.

Scrambled Pyraminx

The Цель Pyraminx - перемешать цвета, а затем восстановить их исходную конфигурацию.

Четыре тривиальных наконечника можно легко повернуть, чтобы выровняться с осевой деталью, к которой они соответственно прикреплены, а осевые части также легко поворачиваются, чтобы их цвета совпадали друг с другом. Остается только 6 краев, которые представляют собой настоящую проблему для головоломки. Их можно решить, многократно применяя две последовательности с 4 поворотами, которые являются зеркальными версиями друг друга. Эти последовательности переставляют по 3 ребра за раз и по-разному меняют свою ориентацию, так что комбинации обеих последовательностей достаточно для решения головоломки. Однако обычно доступны более эффективные решения (требующие меньшего общего количества поворотов) (см. Ниже).

Скручивание любой осевой детали не зависит от трех других, как в случае с наконечниками. Шесть ребер можно разместить в 6! / 2 позициях и перевернуть двумя способами с учетом четности. Умножение этого на коэффициент 3 для осевых деталей дает 75 582 720 возможных положений. Однако установка тривиальных наконечников в правильные положения уменьшает количество возможных вариантов до 933 120, что также является количеством возможных шаблонов на Tetraminx. Установка осевых деталей также уменьшает цифру до 11 520, что делает эту головоломку довольно простой для решения.

Оптимальные решения

Максимальное количество поворотов, необходимых для решения Пираминкса, равно 11. Есть 933 120 различных положений (без учета тривиального вращения наконечников), число, которое достаточно мало, чтобы позволить компьютерный поиск оптимальных решений. В таблице ниже приведены результаты такого поиска с указанием количества p позиций, требующих n поворотов для решения пираминкса:

n01234567891011
p18482881728989651808220111480467166276245732
Записи
Решение пираминкса в соревновании. Андреас Пунг на Estonian Open 2011.

Мировой рекорд по быстродействию Pyraminx составляет 0,91 секунды, установленный Домиником Горни из Poland 24 июня 2018 года на Byczy Cube Race 2018. Мир Рекордное среднее из пяти решений Pyraminx (исключая самое быстрое и самое медленное) составляет 1,86 секунды, установленное Тимоном Коласински из Польши 6 апреля 2019 года на Grudzidz Open 2019.

Лучшие 5 решателей по одиночному решению

ИмяСамое быстрое решениеСоревнование
Доминик Горни0,91 сByczy Cube Race 2018
Рафал Варишак0,97 сSanta Claus Cube Race Poland 2019
Tymon Kolasiński0.98sByczy Cube Race 2018
Адам Ягла1.04sSanta Claus Cube Race Poland 2019
John Gaynor1.04sMichigan Cubing Club Delta 2019

Лучшие 6 решателей, в среднем по 5 решателей

ИмяСамый быстрый среднийСоревнование
Тимон Колашиньски1,86 сGrudziądz Open 2019
Люк Ван Ланингем1,88 сГарр ettsville G-Men Classic 2020
Дрю Брэдс2,04 секЧемпионат мира 2017 года
Джунци Фэн (冯 骏 骐)2,12 секSJTU Winter Open 2018
Доминик Горни2,14 секDragon Cubing 2019
Саймон Келлум2,14 секCopper Country Winter 2020
Методы

Есть много методов решения пираминкса. Их можно разделить на две группы.

1) Сначала V - в этих методах сначала решаются два или три ребра, а не одна сторона, и дается набор алгоритмов, также называемых алгоритмами LL (алгоритмы последнего уровня), для решения оставшаяся загадка.

2) Первые методы - в этих методах сначала решаются три кромки за углом, а оставшаяся головоломка решается с использованием набора алгоритмов.

Общие методы V first-

a) Слой за слоем - в этом методе решается грань со всеми краями, ориентированными в нужном месте (также известный как слой), а затем остающаяся головоломка решается одним алгоритмом из набора 5.

b) L4E-L4E или последние 4 ребра очень похожи на Layer by Layer. Единственная разница в том, что ДВА ребра решаются вокруг трех центров, а остальное делается набором алгоритмов.

c) Интуитивно понятный L4E - метод, подобный L4E, как следует из названия, при котором требуется много визуализации. Набор алгоритмов, упомянутых в предыдущем методе, не запоминается. В скоростном решении задачи решаются интуитивно, упреждая движение деталей. Это наиболее продвинутый метод V first.

Обычные методы сначала сверху -

a) Одно отражение - в этом методе два края решены вокруг одного центра, а третий край отражен. После этого шага остается шесть случаев, для которых алгоритмы запоминаются и выполняются. Третий шаг включает использование общего набора алгоритмов для ВСЕХ методов top first, также называемого последним слоем Keyhole, который включает 5 алгоритмов, четыре из которых являются зеркалами друг друга.

б) Замочная скважина - в этом методе используются два края в правильном месте вокруг одного центра, а третий край не соответствует цвету края, т.е. он не в нужном месте ИЛИ перевернут. Затем центры четвертого цвета решаются с помощью неориентированного края (он же замочная скважина). Последний шаг решается с использованием алгоритмов последнего слоя Keyhole.

c) OKA - В этом методе одно ребро ориентировано вокруг двух ребер в неправильном месте, но одно из ребер, которое находится в неправильном месте, принадлежит самому блоку. Последний край находится на нижнем слое, и выполняется очень простой алгоритм, чтобы получить его в нужном месте, за которым следуют алгоритмы последнего слоя с замочной скважиной.

Некоторыми другими распространенными методами «сначала лучше всего» являются WO и Nutella.

Многие спидольверы Pyraminx изучают несколько методов и, наблюдая за случаем, решают, какой метод лучше всего подходит для этого случая.

Варианты
Решенный тетраминкс.

Есть несколько вариантов головоломка. Самый простой, Tetraminx, эквивалентен (3x) Pyraminx, но без наконечников (см. Фото). Также существуют версии «более высокого порядка», такие как 4x Мастер Пираминкс (см. Фотографии) и 5 ​​Пираминкс профессора.

Базовый узор на Master Pyraminx Решенный Master Pyraminx

Master Pyraminx имеет 4 слоя и 16 треугольников на грани (по сравнению с 3 слоями и 9 треугольниками на грани). лицевая сторона оригинала) и основан на механизме Skewb Diamond. В этой версии около 2,6817 × 10 комбинаций. Мастер Пираминкс имеет

  • 4 "вершины" (такие же, как у оригинального Пираминкса)
  • 4 "средние оси" (такие же, как у оригинального Пираминкса)
  • 4 "центра" (аналогично Рубику Куб, нет в оригинальном Pyraminx)
  • 6 "внутренних краев" (аналогично кубу Рубика, нет в оригинальном Pyraminx)
  • 12 "внешних краев" (в 2 раза больше, чем 6 оригинального Пираминкса)

Таким образом, Мастер Пираминкс имеет 30 "управляемых" частей. Однако, как и в оригинале, 8 частей (наконечники и средние оси) зафиксированы в положении (относительно друг друга) и могут вращаться только на месте. Кроме того, 4 центра фиксированы и могут только вращаться (как кубик Рубика). Итак, есть только 18 (30-8-4) «действительно подвижных» фигур; так как это на 10% меньше, чем 20 «действительно подвижных» частей кубика Рубика, неудивительно, что Мастер Пираминкс имеет примерно в 10 000 раз меньше комбинаций, чем Кубик Рубика (около 4,3252 × 10).

См. Также
Ссылки
  1. ^http://www.mefferts.com/puzzles-pyraminx-kokonotsu.htm
  2. ^Pyraminx - Страница головоломок Яапа
  3. ^«Пираминкс - Официальные мировые рекорды (одиночные и средние)». Всемирная ассоциация кубов. Проверено 6 апреля 2019 г.
  4. ^World Cube Association Официальный рейтинг Pyraminx для одиночных игр
  5. ^World Cube Association Официальный средний рейтинг Pyraminx
  6. ^World Cube Association - Результаты Дрю Брэдса.
  7. ^«Полный список головоломок». программное обеспечение gandreas. Архивировано из оригинала 28 апреля 2016 г. Получено 31 декабря 2016 г.
  8. ^«Заметки о извилистых головоломках». Майкл Готтлиб. Проверено 31 декабря 2016 года.
  9. ^Мартин Шёнерт «Анализ кубика Рубика с помощью GAP» : группа перестановок кубика Рубика исследуется с помощью системы компьютерной алгебры GAP
Внешнее ссылки
Викискладе есть медиафайлы, связанные с Pyraminx.
Последняя правка сделана 2021-06-02 11:39:14
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте