Caiii 发表于 2008-7-20 11:18:24

关于三阶魔方状态数的算法???

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<P>&nbsp;</P>
<P>这是在魔方小站看到的三阶魔方的算法,谁能帮我解释一下?</P>
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<P>最近刚学了数学的排列组合,&nbsp; 上面这条式子是怎么得到的?那位高手帮忙解释一下,多谢</P>

yzfa9860 发表于 2008-7-20 11:21:37

沙发~~~不懂:L 等待解释:lol

melbourne2006 发表于 2008-7-20 11:44:12

<P>8!是角位置的全排列 3的8次方是每个角有三种状态。。</P>
<P>12!是棱位置的全排列 2的12次方式每个棱有2种状态..</P>
<P>&nbsp;</P>
<P>下面那个不知道了..</P>

大烟头 发表于 2008-7-20 12:07:44

<P>8!是角位置的全排列,3的8次方是每个角在同一个位置上有三种色向状态。</P>
<P>12!是棱位置的全排列,2的12次方式每个棱在同一个位置上有2种色向状态。</P>
<P>&nbsp;</P>
<P>以上四项的乘积是指不拆中块情况下随意组装的总状态数,如果把中块拆了随意组装就不止这个数了。</P>
<P>&nbsp;</P>
<P>这种乘积的总状态数内含有:错装状态与合法状态,一个初始六色复原好的魔方及其所有打乱状态都为合法状态。</P>
<P>&nbsp;</P>
<P>魔方的变化可分为:色向变化与位置变化。</P>
<P>&nbsp;</P>
<P>在合法状态的情况下,从色向变化上来说,当8个角块中有7个角块色向确定后,最后一个角块色向是固定的,所以要除以3。同理,12个棱块中如11个棱块色向确定后,最后一个棱块色向是固定的,所以要除以2。从位置变化上来分析,三阶魔方不可能出现单独的两个块对换位置,所以还要除以2.</P>
<P>&nbsp;</P>

[ 本帖最后由 大烟头 于 2008-7-20 12:09 编辑 ]

Cielo 发表于 2008-7-20 12:11:39

<P>关于这个问题,吧里肯定有答案,可以搜索一下(顺便说一句,搜索功能确实很好用啊<IMG alt="" src="http://bbs.mf8-china.com/images/smilies/default/lol.gif" border=0 smilieid="12"> )。</P>
<P>&nbsp;</P>
<P>既然楼主在小站上看到的,那上面也有啊:魔方总变化数的道理<A href="http://www.rubik.com.cn/group.htm" target=_blank>http://www.rubik.com.cn/group.htm</A></P>

大烟头 发表于 2008-7-20 12:13:45

<P>顺便在忍大师的理论区里出一道题:</P>
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<P>如果把三阶纯六色魔方的中块、棱块、角块全拆下随意组装,这随意组装的总状态数是如何计算?<IMG alt="" src="http://bbs.mf8-china.com/images/smilies/default/lol.gif" border=0 smilieid="12"> </P>
<P>&nbsp;</P>
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[ 本帖最后由 大烟头 于 2008-7-20 12:16 编辑 ]

乌木 发表于 2008-7-20 15:57:41

<P>烟兄此题不错,各位魔友不妨琢磨琢磨。我初步考查下来,抛砖引玉,求各位指正:</P>
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<P>中心块簇运动之后,随意组装态总数是否再要×6!=×720,然后再除以30即得×24种不同方位的、但六个中心块的相对关系都是正确的中心块状态。接着再除以2,排除它们和角块、棱块的搭配时得到的不可复原态。</P>
<P>&nbsp;</P>
<P>综合下来就是×12,三阶纯色随意组装时,中心块也进来“添乱”的话,使总态数变为</P>
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<P><STRONG>12×4.3×10^19</STRONG> 个正确态。看来还好,并未“天下打乱”。</P>
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<P>另一种思路是,任一三阶纯色的正确状态,固定其角块、棱块后,让中心块簇整体在铁扇公主肚子内翻滚的话,连同初态所得到的24种状态之中,不难判断出,只有12种正确。故直接得到12×4.3×10^19 。</P>
<P>&nbsp;</P>
<P>至于中心块组非整体翻滚,一定属于不可复原态。所以,中心块再怎么被拆开随意组装,凡属不符合六个中心块正确相互关系的组合,可以一概抛弃,不必先求6!什么的。</P>
<P>&nbsp;</P>
<P>当然,此题的参照系是建在魔方外的,不是建在中心块组上。否则的话,那些增加出来的11×4.3×10^19个态个个都要被消同态的。<STRONG>此题的前提不同之后的结果,和原来的参照条件下的结果并无矛盾的</STRONG>。当参照建在中心块组上时,A=4.3×10^19个态个个不同,但是无论谁弄出第A+1个态一定是A中的某一个的同态。但此题条件下,就不一定,下图就是举例说明从一个态由中心块组的运动所得的12个新态。</P>
<P>&nbsp;</P>
<P>下图是请一个状态出来当所有4.3×10^19个态的代表,固定其角块、棱块,让中心块组整体旋滚后所得到的12个新态(指以魔方的周围环境为参照的新态)和12个非转出态。</P>
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[ 本帖最后由 乌木 于 2008-7-20 23:02 编辑 ]

kexin_xiao 发表于 2008-7-20 17:05:12

来看看,学习学习.:handshake :lol

pengw 发表于 2008-7-20 17:14:34

<P>A方法:定律计算方法,即簇内状态数之积*扰动关系数<BR>B方法:原始计算方法,即组装状态数/(错误组装数+1)</P>
<P>---------</P>
<P>A方法<BR>----------<BR>纯色三阶魔方:8!/2*3^7*12!/2*2^11*2<BR>全色三阶魔方:8!/2*3^7*12!/2*2^11*2^11*2</P>
<P>&nbsp;</P>
<P>&nbsp;</P>
<P>B方法<BR>--------<BR>纯色三阶魔方:8!*3^8*12!*2^12/(11+1)<BR>全色三阶魔方:8!*3^8*12!*2^12*2^12/(23+1)</P>
<P><BR>&nbsp;</P>
<P>说明</P>
<P>------</P>
<P>显然,A方法最简单和明了。B方法的分子分母都受制于魔方结构,完全由大烟头说了算,哈哈哈,这不,他已经开始发难了,哈哈哈。</P>
<P>&nbsp;</P>

[ 本帖最后由 pengw 于 2008-7-20 17:23 编辑 ]

pengw 发表于 2008-7-20 17:35:22

回六楼:8*7^3*12!*2^12*6!*2^12,你这种偷换标识的玩法,完全就是G大师镜像邪说的翻版,不要祸害新人。

[ 本帖最后由 pengw 于 2008-7-20 17:56 编辑 ]
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