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标题: 魔方最多能还原几面(除六面外)? [打印本页]

作者: zing7    时间: 2007-2-10 15:55:13     标题: 魔方最多能还原几面(除六面外)?

各位好!我是一位魔方新手.刚学习魔方不久,但总会听到身边有人吹嘘能转5面,4面的!个人感觉不妥,但由于刚玩魔方,无法辩驳.请问各位高手们,魔方除了完全还原外,最多能还原几面?

谢谢!


作者: 乌木    时间: 2007-2-10 17:05:37

您听到的说法的确有点问题。魔方不是逐个面复原,而是基本上属于逐层复原的。有的复原法虽然不是逐层法,但也遵从下述规律。

可以倒过来考虑:从一个完全复原的状态出发,要改变某一个面的状态,必然至少三个面也被破坏--例如做<(R MD)×4,U',(R MD)×4,U >之后,就有三个面坏了。再要少坏面,已是不可能的了。也就是说,从任一混乱态出发的话,最多做好三个面,另三个面未复原。没有四面、五面复原态的(普通魔方五面复员了,第六面必然也复原)。

如果中心块有方向性的魔方,倒是可以说有四面、五面复原的,那也仅就中心块而言,一涉及棱或角,就没有四面、五面复原态了。

这问题蛮有意思的,玩理论的朋友可进一步来解释解释的。

[此贴子已经被作者于2007-2-10 17:30:06编辑过]


作者: 彳亍    时间: 2007-2-10 21:56:19

乌木先生遗漏了四面的情况  :)就是顶层、底层四棱交换

R2 L2 F2 R2 L2 B2  (6f*)

对于纯色或图案无方向的魔方,没有五面一说。


作者: 彳亍    时间: 2007-2-10 21:58:50

再有就是偶数阶魔方的换心情况了,也能四面。
作者: 乌木    时间: 2007-2-10 22:33:20

噢,对。那么此题的答案就是,不计六面的话,三阶普通魔方(中心块无方向性)最多复原四面。

从六面复原态出发,除了R2 L2 F2 R2 L2 B2  ,还有<(R2 U2)×3 >,或<(R2 U2)×3,(L2 D2)×3 > 也是坏两面保留四面。

[此贴子已经被作者于2007-2-10 23:03:05编辑过]


作者: pengw    时间: 2007-2-11 10:12:36

三阶显然可以分别独立复原1面,2面,3面,4面,5面,6面。2到5面复原,可以随意组合,我相信这种说法且可以证明

[此贴子已经被作者于2007-2-11 10:16:52编辑过]


作者: 乌木    时间: 2007-2-11 10:48:42

中心块有方向性的三阶可以复原5面,第6面中心块180°,算未复原。中心块无方向性的三阶,好像5面复原后第6面也必定复原,没有5面复原而第6面未复原的状态。对吗?

[此贴子已经被作者于2007-2-11 10:53:50编辑过]



作者: pengw    时间: 2007-2-12 08:09:07

1.乌先生回答得很对

2.严格从奇阶魔方的状态构成角度看,分别独立构成1-6个面单色是完全可能的,且有魔方状态与之对应

3.此例提醒大家,花色与魔方状态并不总是等同的,视着色方式而定。

4.严谨的玩家应在乎魔方状态而非花色

5.用改变着色方式简化魔方复杂性是没有意义的


作者: 乌木    时间: 2007-2-12 08:59:20

您说的状态不同于花色,我还不懂,慢慢再说吧。这里先问一下,您说:

“……2.严格从奇阶魔方的状态构成角度看,分别独立构成1-6个面单色是完全可能的,且有魔方状态与之对应。”

我觉得,其中,5面单色、第6面非单色的状态是不可能的,对吗?

如果对的,那么这句话是否改为“……2.严格从奇阶魔方的状态构成角度看,分别独立构成1-4个面以及6个面单色是完全可能的,且有魔方状态与之对应。”?


作者: 乌木    时间: 2007-2-12 11:11:31

顺便在此帖稍稍问一下,关于状态和花样的不同,是否可举下面这个例子说明一二:

同一三阶纯色魔方,6个中心块保持不动,都从6面复原出发,分别做U和做R,得到两个相同的状态但不同的花样。这样理解您的论述对吗?

如果对的,那么4.3×10^19是花样总数(对吗?),而状态总数就小于花样总数(对吗?),状态总数是多少呢?

或许我全错了?


作者: pengw    时间: 2007-2-12 14:36:57

对三阶而言:

一个复原的纯色魔方是一个花色,而所有中心块可以独立变出:4^5*2个着色方式分辩不出来的状态,即这个花色对应4^5*2种魔方状态,我已经多次强调魔方状态与花色不是同一个概念

着一种色的魔方只有一个花色,能不能说这个魔方只有一个状态?仔细想想。这个问题早该不是问题了。


作者: 乌木    时间: 2007-2-12 18:13:17

既然分辨不出,就是“隐性”的,或者叫“简并”的,相当于全色魔方“退化”变成纯色魔方,会形成许多简并态。在纯色魔方中,无法谈论状态(例如一个中心块不加标记,就根本谈不上它的取向如何);要谈论状态,就要标记为全色魔方(这样一来就不再是纯色的了!)。全色魔方的状态总数当然大于纯色魔方的花样数。

我这样说该对了吧?如果对的,那么,对于纯色魔方,最好不去说它的‘一个花样包含了4^5×2个状态’,以免抢了全色魔方的生意。

魔友们DIY的半成品,还未贴色纸时,随便他怎么拧,完全可以不去考虑该半成品魔方是否变出什么新的状态来,拧与未拧、拧多拧少,都同样可以接着贴纸。

总之,最好对于“无法分辨”的性质就看作不存在的性质(硬要说它如何如何的话,其实已经不是在说“它”了,而是加上某种标记后的、原不可分辨性质变成的可分辨性质的“非它”了),我想,未尝不可嘛。

此外,对有的魔友解释一下:有方向性的6个中心块会有4^5×2=2048个状态,这里的“×2”乃是:要么0°和180°之间选其一;要么+90°和-90°之间选其一。两者都只有两种选择,所以,最后一个中心块的取向可能性只有2。四种取向不是任意取的,是有条件而取的。条件就是6个中心块的(+或-不论的)90°取向的块数之和为偶数。


[此贴子已经被作者于2007-2-12 22:04:23编辑过]


作者: 乌木    时间: 2007-2-13 09:38:12

还有,您说:“用改变着色方式简化魔方复杂性是没有意义的。”

我倒觉得无所谓有意义无意义的。全色时,多显示出一些变化;纯色时,简化掉一些变化;6面全一色时,没有变化可言(此时硬要说它有多少多少变化,实际上它已经是非它了)。事物本身如此,何必厚此薄彼。

我只是谈谈我的想法,各人有各人喜好,完全可以各人自便。


作者: 乌木    时间: 2007-2-13 11:20:32

我还认为,何必把花样与状态视作不同概念呢?

纯色时,一个花样明明分辨不出那些只有在全色时才可分辨的状态,那就不要去追究了(会有地方让我们去追究的,那就是到全色魔方中去追究好了),这样一来,花样不就是状态吗?花样数不就是状态数吗?不加区别的话,多么顺当,多么方便,一点也不掉价,何乐而不为呢?

否则,魔方比赛的评委很有理由判断说某选手复原不成功--虽然6面颜色复原了,但是状态未复原云云,那选手叫冤道:“我看不出什么状态没复原嘛?!”

如果我死抱着这一观念在某一问题上撞墙了,那时再针对那问题修正条件完全来得及,但是我要告诫自己,到那时可别把条件修改得使纯色魔方变成非纯色魔方才是。

[此贴子已经被作者于2007-2-13 11:43:54编辑过]


作者: pengw    时间: 2007-2-13 12:40:55

如果将魔方全部涂成红色,这样就可以将魔方简化成只有一个花色,行吗?如果在事实与障眼之间做选择,我选事实,所以三阶允许五面还原,这是不争的事实。用障眼法研究魔方是一种自欺欺人的行为。如果硬要用涂色的方法去欺骗自已的眼睛,否定魔方的性质,这完全是个人爱好。如果这个问题也值得争论,只会令人感到非常非常遗憾和荒谬,会严重误导新手的判断,是不是让新手买一个单色魔方更便于入门?

[此贴子已经被作者于2007-2-13 13:01:05编辑过]


作者: 乌木    时间: 2007-2-13 15:44:15

说实话,我是对有些问题没想明白,容我有个过程。此前,我的疑问在于:

6面全红的纯色魔方就是简化到极点--无花样(即状态)变化。为什么不行呢?无非是没人要玩它而已嘛。简化就是障眼,障眼两字在此并无贬意。相反,把不可分辨的事物硬当作可分辨的,我总觉得不妥--因为一展开就把前提改为可分辨事物了嘛。与其要在纯色魔方中充分揭示魔方性质,还不如到全色魔方中去展开。不在纯色中干,不等于否定了魔方的什么性质,实在是因为纯色中不可分辨这些性质嘛,何必对纯色魔方勉为其难呢?

三阶全色完全有5面复原而1面未复原的状态(未复原的那面就剩中心块180°而已);三阶纯色我确实弄不出5面复原而1面未复原的状态,哪位朋友拉兄弟一把呀:

魔方最多能还原几面(除六面外)?


附件: [魔方最多能还原几面(除六面外)?] 7sdoOLpR.gif (2007-2-13 15:41:40, 9.44 KB) / 下载次数 65
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作者: 彳亍    时间: 2007-2-13 17:45:18

这个问题放在理论区有些太严重了&nbsp; :)
作者: pengw    时间: 2007-2-13 19:13:11

显然,乌先生对三阶任意一面的中心块可以独立转180度这一事实没有印象,终于明白了为什么对一些显而易见的问题的理解会如此困难,因为对服装太着迷了,哈哈哈,玩笑。穿一样衣服的人将一定被断为女人,有点可怕哦。很有兴趣看到乌老将魔方全涂成红色,再告诉我如何复原这个魔方,哈哈哈,玩笑。如果硬要说人只有一只眼睛,只须涂掉一只眼就行了,哈哈哈。好了好了,不争了,节假日期间大家高兴高兴。

[此贴子已经被作者于2007-2-13 20:10:27编辑过]


作者: linenyy    时间: 2007-2-13 22:44:50

觉得没有方向性的3阶可以复原到1,2,3,4面,

有方向性的魔方就可以5面了,最后的中心是可以不对的^_^


作者: pengw    时间: 2007-2-14 08:57:00

QUOTE:
以下是引用linenyy在2007-2-13 22:44:50的发言:

觉得没有方向性的3阶可以复原到1,2,3,4面,

有方向性的魔方就可以5面了,最后的中心是可以不对的^_^

补充一点,准确地讲,不是方向性问题,而是着色方式能不能完全反映出魔方所有状态,“无方向性”着色的魔方不能反映出中心块的变化,所以不承认五面复原,而事实上,魔方是可以五面还原的。极端情况,如透明魔方或单色魔方根本无法判断魔方状态,如同不用染色剂,无法识别染色体,难到可以由此认定染色体不存在?

玩魔方显然不是以玩色片为根本目的,魔方状态与色片没有任何关系,色片只是用来帮助识别魔方状态,如同人的名字本身不是“人”,只是用来帮助识别人。

合理的色片设计,有助于状态表达与区别,不合理的色片设计(如纯色魔方),如同取了一个重复的名字,让人无法分清所指的到底是谁,难到我们可以凭一个多次重复的名字去仅仅指认一个人?

过份着迷于魔方的“服装”,是一种避重就轻,人为退行智商的玩法,真正严谨的玩家,不会想当然地用着色方式简化或否定魔方固有的变换规律。

[此贴子已经被作者于2007-2-14 9:03:20编辑过]






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