为了使广大魔友更好地理解并演示“魔方循环理论”,特开此“演示专贴”,
对“魔方循环理论”感兴趣的魔友,可以在此演练。
利用 noski 先生的公式,可以得到“二维魔方”的一个循环变换
abcddabcbabcddabcb 。循环变换的首尾无关性请大家自行验证。
可以看的出, noski 先生的循环公式中的每个公式交换且仅交换
两个小块的位置!
这是循环公式特有的特性:
最后两个公式的结果也相同。
请大家不妨再把 b-d 的位置移到中间再试试!
各位魔友可以借鉴上面的模式,再试试其他魔方的循环变换及其
循环公式。
有关“循环变换”的移植问题(xinru 问题)的思考
多谢 xinru 先生提出的“循环变换”的移植问题,这个问题我曾经考虑过一段时间。
我原本想把这一问题留给大家去做进一步的思考,希望出现更多的诸如“大烟头 公式”、
“xinru 问题” 等等,这肯定比直接给出个别结论要好得多!
不过,考虑到大家对“循环变换”问题不是很了解,还是先由我给大家提供些线索及
思路,然后大家再集思广益吧。
1.在五阶魔方中间用是“循环变换”的,在三阶魔方中却不是“循环变换”:
同以前的角公式在五阶魔方中间用:
呵呵,cube_master 的 10、11、12 楼几个角公式在五阶魔方中全是严格的“循环变换”!!!
说明 cube_master 运用“循环变换”厉害呀!
下面仅举 cube_master 的 11、12 楼两例说明(以方便读者阅读浏览):
真是奇特有趣,这到底是怎么一回事呢?欢迎广大魔方爱好者讨论解答!
2.在三阶魔方中是“循环变换”的,在五阶魔方中间用却不是“循环变换”:
3.下面再给出一个在五阶魔方中间用是“广义循环变换”,但在三阶魔方中却不是
“广义循环变换”,反之亦然。那么下面的这个在五阶魔方中间用是“广义循环变换”的
长度是多少呢?不妨请大家数数看:
加油,ggglqg,你的理论又前进了一步[em17]
加油,ggglqg,你的理论又前进了一步[em17]
呵呵,谢谢 noski 先生赞美。我现在只想在大家给的魔方公式基础上推广
我的理论,这样大家更容易理解接受《循环变换》!在此特别感谢你给的公式呀!
请 乌木 先生对比参考这两个公式, bcddabcba 与 cddabcbab 有如下关系:
cddabcbab = (-b) bcddabcba (b)
(-b) b 相互抵消。而( (-b) + 公式 + b )的方法是在魔方中经常用的“共轭”
技巧。
其他公式同样方法理解,请 乌木 先生再试试。
请 乌木 先生再参考:“循环公式”有关“正六面体三阶魔方共轭”的相应内容
加以理解。
1、(-b) + 公式 + b ,这“公式”的头应为b;若一公式的头是x,则其共轭为(-x)+公式+(x),对吗?
2、那么,我是问,二维魔方中为何有的共轭公式结果一样,有的不一样?
( (-b) + 公式 + b )的方法是在魔方中经常用的“共轭”技巧。其中对“公式”
形式不做任何要求。
而循环公式恰好利用“公式的头为 b ”使得“ (-b) b 相互抵消”。
为什么在二维魔方中“循环公式” abcddabcb 的结果有的一样,有的不一样,请看:
[a]
1 2 3 4
5 6 7 8
9 10 11 12
13 14 15 16 [d]
[c]
请注意: 公式 abcddabcb 的结果只把 b-d 行 13 14 15 16 变成 13 14 16 15 。
因为 abcddabcb 并未影响 a-c 列的数字位置( 16 15 不在 a-c 列 ),因此
abcddabcb 与 (-a) abcddabcb a = bcddabcb a 结果一样。
即:因为( 16 15 不在 a-c 列 ),所以 (-a) + 公式 + a 不影响结果!
但 bcddabcba 变为 cddabcbab 就不同了( 16 15 恰在 b-d 行 ),
cddabcbab = (-b) bcddabcba b ,下面分解这三步曲,请乌木先生仔细看:
相当与先把 13 14 15 16 经过 (-b) 变为 16 13 14 15
然后经过 bcddabcba 把 16 13 14 15 变为 16 13 15 14
最后把 16 13 15 14 经过 b 变成 13 15 14 16
正是因为 (-b) + 公式 + b 影响了 b-d 行,所以 bcddabcba 与 cddabcbab 就不一样了!
即:因为( 16 15 恰在 b-d 行 ),所以 (-b) + 公式 + b 导致了结果不一样!
我构造的 2×2 平面魔方“循环变换球面网”
2×2 平面魔方有 4 种操作 U 、 D 、 L 、 R 。 2×2 平面魔方的“循环变换球面网”
为“正八面体的循环变换球面网”(如图)。
请各位魔友注意,图中 A --> B 箭头表示:从 A 到 B 但还需要整体旋转后才能得到 B 。
图中不带箭头的可以互相转换;但带箭头的是不能互相转换的,转换后还需整体旋转。
我们不妨分别用 U 、 U+ 、 U2 、 U- 表示(D 、 L 、 R 操作同理):
U 表示操作 U 后不需要再做整体旋转;
U+ 表示操作 U 后再做顺时针整体旋转;
U2 表示操作 U 后再做整体旋转 180 度;
U- 表示操作 U 后再做逆时针整体旋转。
由 2×2 平面魔方“正八面体的循环变换球面网”可以得出, 2×2 平面魔方“循环变换”
只有三种:
1. 步长为 2 的循环变换:如 U U (两点式圆)
2. 步长为 3 的循环变换:如 D R U- (正三角圆)
3. 步长为 4 的循环变换:如 D U D U (正方形圆)
其他的封闭多边形均是“广义循环变换”,当然可以构造出 N 阶(即周期为 N )算子循环
变换。请感兴趣的魔友自己试试!
由 2×2 平面魔方“正八面体的循环变换球面网”可以得出,2×2 平面魔方总状态数只有 6 个
(经过整体旋转后相同的为同一状态)。最小循环变换为 2 个步长,最大循环变换为 4 个步长。
由最大循环变换为 4 个步长立即得到: 2×2 平面魔方
最远状态的最少步只有 2 个步长。[em07]
(即得 2×2 平面魔方任意两个状态之间最多需要 2 步),
比如: D U 就是 2×2 平面魔方的一个最远状态!
由 2×2 平面魔方“正八面体的循环变换球面网”可以得出, 2×2 平面魔方“循环变换”
只有三种,大家可以自行演示下面的“循环变换”:
1. 步长为 2 的循环变换:如 U U (两点式圆)
2. 步长为 3 的循环变换:如 D R U- (正三角圆)
3. 步长为 4 的循环变换:如 D U D U (正方形圆)
下面再给出一个奇特的 2×2 平面魔方的“广义循环变换”: D R D+ D L- R 。
如图, D R D+ D L- R 是从“上面的魔方”按箭头所示方向走又回到“上面的魔方”。
当然,这个“广义循环变换” D R D+ D L- R 可以从任意起点出发都可以回到起点。
问题:某一魔方“傻瓜转法”旋转的最少步数为多少 ? 现给出一个带有理想
色彩的猜想答案:魔方“傻瓜转法”旋转的最少步数就是它的所有的状态数。
比如:正六面体的三阶魔方有 4.325200 E+19 种不同状态的图案,猜想:它的
“傻瓜转法”旋转的最少步数为 4.325200 E+19 ;
又如:正十二面体的五魔方有 1.006696 E+68 种不同状态的图案,猜想:它的
“傻瓜转法”旋转的最少步数为 1.006696 E+68 ;
由这个奇特的 2×2 平面魔方的“广义循环变换” D R D+ D L- R 得知:
这个“广义循环变换” D R D+ D L- R 是 2×2 平面魔方的一个“傻瓜遍历”。
[此贴子已经被作者于2005-6-5 9:00:51编辑过]
研究魔方的循环理论有助于理解公式的本质,本人设想过无招胜有招的公式的存在可能的,就是公式的公式,只是太复杂了
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