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楼主: Caiii
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关于三阶魔方状态数的算法??? [复制链接]

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1#
发表于 2008-7-20 15:57:41 |显示全部楼层
<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>
<P>&nbsp;</P>
<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>
<P>&nbsp;</P>
<P><STRONG>12×4.3×10^19</STRONG> 个正确态。看来还好,并未“天下打乱”。</P>
<P>&nbsp;</P>
<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>
<P>&nbsp;</P>
<P> 中心块簇运动的情况-2.GIF </P>
<P>&nbsp;</P>

[ 本帖最后由 乌木 于 2008-7-20 23:02 编辑 ]

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2#
发表于 2008-7-21 09:37:27 |显示全部楼层

回复 13# 的帖子

对。我这样只是取其中可复原的态,那就只能让中心块组整体旋滚了,因为一个正确态魔方的六个中心块的相互位置关系,就是复原后的魔方的六色的相互位置关系。

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3#
发表于 2008-7-21 09:50:29 |显示全部楼层

回复 14# 的帖子

<P>烟兄说“8!×3^8×12!×2^12×6!/24”,这6!个中心块情况之中,六个中心块的、位置上的相对关系,应该有很多不符合魔方复原态时的六面颜色的相对关系吧?两者只要不符合,魔方必然不能复原,应该排除吧?所以,是否要把6!=720个中心块情况选出12个可用的才对?</P>
<P>&nbsp;</P>
<P>当然,如果题目问的是,不管能否复原,统统计入,则另当别论。看来是这么回事,所以,烟兄此式不去修正3^8,2^12和6!这三个因子。</P>
<P>&nbsp;</P>
<P>我7楼的答复搞岔了,自己把自己限于可复原态了。</P>
<P>&nbsp;</P>
<P>&nbsp;</P>

[ 本帖最后由 乌木 于 2008-7-21 10:33 编辑 ]

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发表于 2008-7-21 10:51:10 |显示全部楼层

回复 18# 的帖子

<P>“纯六色中块随意组装数为6!=720个,其中合法的状态应该有24个”,</P>
<P>&nbsp;</P>
<P>对,7楼中我起初也是这么想的。我之所以选用其中的12个,是因为另12个中心块态和同一合法的角块、棱块态的组合不可复原。例见7楼的图解。</P>
<P>&nbsp;</P>
<P>如果只看中心块组本身,那么720个之中确实是24个正确。</P>

[ 本帖最后由 乌木 于 2008-7-21 10:56 编辑 ]

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发表于 2008-7-21 11:07:30 |显示全部楼层
<P>
原帖由 <I>大烟头</I> 于 2008-7-21 10:43 发表 <A href="http://bbs.mf8-china.com/redirect.php?goto=findpost&amp;pid=188902&amp;ptid=11436" target=_blank><IMG alt="" src="http://bbs.mf8-china.com/images/common/back.gif" border=0></A> 这道题里的组装排列不难,主要就是考大家对三阶魔方中24同态的理解
</P>
<P>嗯。我7楼中没有考虑“/24”问题,因为所用的“4.3×10^19”个态应该没有同态了,我就只考虑其中的中心块运动及其和角块、棱块的搭配了。7楼的思路(后来甚至抛开直6!,直接从4.3×10^19出发,让孙悟空在鉄扇公主肚子里翻筋斗),有点投机取巧、不伦不类吧。</P>
<P>&nbsp;</P>
<P>烟兄式子中的“/24”当然对的,但就7楼的思路而言,是否还要“/24”?让我继续想想,也请大家帮我理理。</P>

[ 本帖最后由 乌木 于 2008-7-21 15:13 编辑 ]

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发表于 2008-7-21 11:10:48 |显示全部楼层

回复 22# 的帖子

8个位置布排8个角块,排列方式总数为8!。对棱块,12!的含义类推。3^8的含义是每个角块有三种色向;2^12指每个棱块有两种色向。六个中心块的排列数为6!。“/24”是把同一模样的魔方的24个不同方位,计为1种,以免重复统计。烟兄那式子包含了不可复原态,需要时可以再继续处理的。

[ 本帖最后由 乌木 于 2008-7-21 11:28 编辑 ]

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发表于 2008-10-23 19:22:42 |显示全部楼层

回复 30# 的帖子

<P>我想,只要有纯色三阶的如此这般地顽强的六个中心块在,正确魔方的任何一个转出态的24个不同的整体变向的表观模样,不会有重复的吧?</P>
<P>&nbsp;</P>
<P>&nbsp;好在固定中心块簇之后,奇阶魔方的态数计算就没有“ / 24”问题了。对吗?</P>

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