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标题: 三阶到底有多少种变化? [打印本页]

作者: loy    时间: 2004-11-6 09:27:42     标题: 三阶到底有多少种变化?

我想请教一下各位,六面不同颜色,但没有图案的三阶魔方,总共能转出多少种不同的变化?[em01][em01][em01]
作者: 大烟头    时间: 2004-11-6 11:19:17

详情见:各种魔方的档案

三阶魔方的组合总状态数

还有一组三阶数据:是上面的数据4325亿亿的一半,这个数是个什么样的概念呢,这位朋友写得很好,请看

21626001637244928000,这一串长长的天文数字,您或许不会把它与魔方联系起来,但这一长串数字确实与魔方与关系!它是小小魔方所能转出的所有变化次数的值! 这不起眼的小魔方,您可别小瞧它!它那天文数字的“亿般”变化,让每秒钟运行1千亿次的超级电脑在每秒钟转出1千亿种不同变化的情况下,足足的要连续运行2503天--6年又10个多月才能把它的所有变化给转出来! 让每秒钟转出1万亿种不同变化的超超级电脑,要连续运行250天又7个小时13多分钟才能把它的所有变化给转出来!又假设有50亿人同时转魔方,每人每秒钟转10种不同变化,并且这50亿人转出的变化都互不相同, 嘿嘿,这50亿人可得连续不停地转13年又8个多月才能把它的所有变化给转出来!! 我们可以这么说,自从魔方发明以来,人类现在没有,将来也没有能力把魔方的所有变化给展示出来。


作者: loy    时间: 2004-11-11 20:45:36

我觉得不对啊!上面的算法对很多情况都进行了重复计算,实际的变化要比上面的少的多.

我过我也算不清到底有多少种!

[em06]
作者: cube_master    时间: 2004-11-11 21:58:29

以下是引用loy在2004-11-11 20:45:36的发言:

我觉得不对啊!上面的算法对很多情况都进行了重复计算,实际的变化要比上面的少的多.

我过我也算不清到底有多少种!

[em06]

4325亿亿种变化,这个结果已经由科学家们计算了二十多年,应该不会有错的!

[此贴子已经被作者于2004-11-11 21:58:57编辑过]


作者: yinjiaqiu    时间: 2004-11-12 04:33:03

8!x12!x2^11x3^7

8个角, 那么有8!的不同可能性,同样有12个边,12!的可能性,如果角和边一起算,不能单独的排位,所以要出2(就象我们第3层,不可能是单独的1个角或边还原). 边有2种颜色,最后还原的边一定要和其他的11个边有相同的方位,所以2的11次方,同样的,角有3种颜色,最后一个角一定要和其他7个角有相同的方位,所以3的7次方

所以答案是 4.325x10^19


作者: wzy0610    时间: 2004-11-18 10:16:12

有动画演示吗?????
作者: coolow    时间: 2004-11-23 15:52:44

我是这么算的

(8!)*(3^8)*(12!)*(2^12)/12

=40320*531441*479001600*4096/12

=519024039293878772000/12

=43252003274489856000

解释如下:

8的阶乘为角块有8个,在各种不同位置的状态应为8的阶乘

3的8次幂为8个角块固定位置后,每个角块有三种状态

12的阶乘为边块有12个,在各种不同位置的状态应为12的阶乘

2的12次幂为12个边块固定位置后,每个边块有两种状态

除以12为你随便拆乱一个魔方,再随便安装后,有12分之1的概率将其复原,具体情况为角块位置固定后如果7个角块的方向固定,那么第8个也固定了,所以得除以3,边块同理,位置固定后,如果11个方向固定,那么第12个也固定了,所以得除以2,至于角块和边块的位置,任何两个角块的位置互换,等同于两个边块的位置互换,就是说,魔方无论各个块如何重新安装,只从位置考虑(不考虑方向),只有两种可能,正确与错误,且各占50%,就是说,只从位置考虑,不是能把位置都恢复正确,就是把位置都归结为两边块(或角块)互换,所以说一共需要除以12。

[此贴子已经被作者于2004-11-23 16:02:02编辑过]


作者: cube_master    时间: 2004-11-23 16:27:30

精辟[em17]

coolow 很久没见你上不了,很忙吗?


作者: xinru    时间: 2004-11-24 12:22:36

coolow,酷毙![em17]
作者: rongduo    时间: 2004-11-24 14:13:00     标题: 三阶到底有多少种变化?

Coolow网友的帖子,是我所见到的关于魔方组合数的最好的推算。它机智,浅显易懂,不需要高深繁难的数学推导。其结果的正确性是无疑的,但其严格性可能仍有瑕疵。比如说:“角块位置固定后如果7个角块的方向固定,那么第8个也固定了,所以得除以3”------为什么?为什么只能是第8个而不是第3、第4个呢?这正是须要论证的地方。当然,这已经不是一个短帖的任务了。


作者: rongduo    时间: 2004-11-24 18:02:36

以下是引用coolow在2004-11-23 15:52:44的发言:

我是这么算的

(8!)*(3^8)*(12!)*(2^12)/12

=40320*531441*479001600*4096/12

=519024039293878772000/12

=43252003274489856000

解释如下:

8的阶乘为角块有8个,在各种不同位置的状态应为8的阶乘

3的8次幂为8个角块固定位置后,每个角块有三种状态

12的阶乘为边块有12个,在各种不同位置的状态应为12的阶乘

2的12次幂为12个边块固定位置后,每个边块有两种状态

除以12为你随便拆乱一个魔方,再随便安装后,有12分之1的概率将其复原,具体情况为角块位置固定后如果7个角块的方向固定,那么第8个也固定了,所以得除以3,边块同理,位置固定后,如果11个方向固定,那么第12个也固定了,所以得除以2,至于角块和边块的位置,任何两个角块的位置互换,等同于两个边块的位置互换,就是说,魔方无论各个块如何重新安装,只从位置考虑(不考虑方向),只有两种可能,正确与错误,且各占50%,就是说,只从位置考虑,不是能把位置都恢复正确,就是把位置都归结为两边块(或角块)互换,所以说一共需要除以12。

“只从位置考虑,不是能把位置都恢复正确,就是把位置都归结为两边块(或角块)互换”——但我们在魔方上常常看见,方块A占据了方块B的位置,然而B却没有占据A的位置,可见方块的位置关系并不仅仅是互换位置。

我在此前的帖中说了,coolow网友的想法是机智的,但却是不甚严格的。严格计算的前提是对置换问题有较系统地了解。事实上,置换的许多精微性质不是很显见的。


作者: rongduo    时间: 2004-11-26 08:00:49

我所知道的三种严格的组合数计算(是我正在边录入边修改的《魔方组合原理》一书中的内容),没有一种满足直接性和简洁性的要求。打算近期在论坛先发表其中的一种(与“除以12”有关),以就教于网友。三种计算都须要跷跷板原理,但它们各自的思路又很不相同,这些思路分别是:

1. 近期将发表的一种,它须引用书中的魔方表示定理。

2. 运用排列组合知识“硬算”。

3. 引用群论中的置换知识。

但我仍然渴望能看到一种既严格,又直观、直接、简洁的魔方组合计算。


作者: cube_master    时间: 2004-11-26 10:31:11

[em02]请问你的大作什么时候出版,大家都在期待中......
作者: xinru    时间: 2004-11-27 18:56:47

rongduo,也酷毙![em17]
作者: 大烟头    时间: 2005-10-3 12:26:08

顶上去
作者: 大烟头    时间: 2005-10-3 12:50:19

计算这个三阶魔方(中块色向不算)的状态数,用初中学的排列组合来计算就行了,再了解一下魔方的两个其本特性(色向守恒定律、交换是成对出现的),就很好理解了。

除12=除3(角色向守恒)*除2(棱色向守恒)*除2(交换是成对出现的)

[em05]
作者: 清道夫1    时间: 2005-10-3 22:16:56

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作者: 我喜欢魔方    时间: 2005-10-3 23:33:33

"可以不接受忍冬这个人,但拒绝忍冬发现并概括的魔方性质实在有点可笑"

大家都是熟未谋面的的朋友,为了共同的爱好(魔方)聚集在一起的。为什么有的人可以被人接受,而有的人就不可以呢?还是找找自己的问题吧!!!喊爹骂娘不是君子所为。也解决不了问题的。

必须声明的是本人不懂的理论,只想把魔方还原的速度进入60秒就可以了。所以我也不知道那个对,那个不对。更没有维护谁,偏袒谁的问题。我的QQ是531501777。如果是魔方的问题,欢迎交流,其他的黑名单见!!!


作者: 清道夫1    时间: 2005-10-4 08:04:37

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作者: 大烟头    时间: 2005-10-4 09:11:26

简单易懂的算法大家都是容易接受的,如果人家只想了解一下三阶到底有多少种变化,便要人家去看N阶的,这不是强人所难吧。好的东西慢慢地会被人家接受的,不要太急。
作者: 清道夫1    时间: 2005-10-4 09:17:24

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作者: 我喜欢魔方    时间: 2005-10-4 12:35:01

哈哈。怒其不争,哀其不幸。可怜呀!可怜!!! : x


作者: 清道夫1    时间: 2005-10-4 17:55:00

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作者: 353745264    时间: 2008-3-29 20:57:44

大家都把很多的非法状态算进去啦!!
作者: franking1991    时间: 2008-3-29 21:13:44

好大的一个数,很多就是了




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