Кубик Square-1 (или Square-1) — это уникальная и сложная разновидность головоломки, основанная на идее кубика Рубика, но имеющая необычную структуру и механизм. В отличие от классического кубика, Square-1 может менять свою форму, что делает его решение более запутанным.
Особенности Square-1
Форма и механика:
- Square-1 состоит из двух слоев и среднего слоя, который разделяет куб на верхнюю и нижнюю части.
- Верхний и нижний слои состоят из сегментов разного размера (по 8 сегментов в каждом слое), в то время как средний слой делится на две половины.
- В отличие от кубика Рубика, Square-1 меняет свою форму при поворотах, что приводит к «неправильным» фигурам и делает головоломку более сложной в визуальном плане.
Цель:
- В процессе решения Square-1, помимо правильной расстановки цветов, нужно вернуть куб в его исходную «кубообразную» форму. В начале вращений головоломка может принять очень асимметричную и хаотичную форму.
- Задача игрока — сначала вернуть его в форму куба, а затем решить, как и в обычной головоломке, чтобы все цвета были на своих местах.
Повороты:
- Верхний и нижний слои вращаются независимо друг от друга.
- Средний слой также можно поворачивать, что позволяет «разблокировать» новые ходы и перемещать элементы между слоями.
- Однако повороты ограничены, и не все сегменты могут быть повернуты одинаково. Например, можно повернуть на 180 градусов только если определенные сегменты совпадают по размеру.
Изменение формы:
- В результате поворотов Square-1 из кубической формы превращается в хаотическую и искажённую фигуру. Эта трансформация делает решение головоломки гораздо сложнее, чем обычного кубика Рубика.
Алгоритмы решения:
- Решение Square-1 требует не только знания алгоритмов, но и понимания, как вернуть головоломку к исходной форме. Поначалу это может показаться трудным, но с опытом решение становится более интуитивным.
- В отличие от классического кубика Рубика, где алгоритмы относительно универсальны, для Square-1 многие ходы ограничены изменением формы, что требует другой стратегии.
Обозначение сторон:
На Square-1 можно делать два типа ходов:
OLL — этап, во время которого необходимо ориентировать кусочки на шапке последнего слоя.
EPLL — этап, во время которого необходимо расставить на свои места ребра последнего слоя.
СPLL — этап, во время которого необходимо расставить на свои места углы последнего слоя.
CPLL+EPLL — несколько алгоритмов, которые позволят расставить углы и ребра одновременно.
Каждый алгоритм или последовательность ходов на Square-1 состоит из поворота нижнего и верхнего слоев, скручивания правой стороны, поворота нижнего и верхнего слоев, скручивания правой стороны и т. д.
Так как маленькие части в нижнем и верхнем слоях имеют угол 30°, а большие части имеют угол 60°, каждый поворот нижнего и верхнего слоя будет кратен 30°. Поэтому самый простой способ записать поворот нижнего и верхнего слоев — это как кортеж:
- (а,б) где a обозначает угол, кратный 30°, на который необходимо повернуть верхний слой
- а b обозначает угол, кратный 30°, на который необходимо повернуть нижний слой.
Положительные значения a и b используются для поворотов по часовой стрелке, тогда как отрицательные значения означают повороты против часовой стрелки.
Поворот на 180° с правой стороны обозначается просто косой чертой:
- / — означает поворот правой стороны на 180°.
Таким образом, полный алгоритм может выглядеть так:
/ (-3,0) / (3,3) / (0,-3) /
Этот алгоритм меняет местами два соседних угла в обоих слоях, когда головоломка имеет форму куба. Правильный способ выполнения этого алгоритма будет следующим:
- / поверните правую сторону на 180°,
- (-3,0) поверните верхний слой на 90° против часовой стрелки,
- / поверните правую сторону на 180°,
- (3,3) поверните нижний и верхний слои на 90° по часовой стрелке,
- / поверните правую сторону на 180°,
- (0,-3) поверните нижний слой на 90° против часовой стрелки
- / и наконец поверните правую сторону на 180°.
Если у вас возникли проблемы с определением того, насколько далеко нужно повернуть нижний и верхний слои, вы можете воспользоваться следующим правилом:
маленькая часть считается за 1 , а большая часть считается за 2.
Таким образом, если вам нужно выполнить (2,0) , это означает, что вам нужно повернуть либо одну большую часть за середину головоломки, либо две маленькие части за середину головоломки. Используйте разделительную линию между двумя частями среднего слоя в качестве ориентира.
Этапы решения Square-1
Возвращение в кубическую форму:
Первая задача — это восстановить форму куба, так как после нескольких ходов головоломка становится асимметричной.Решение слоев:
После того, как форма восстановлена, процесс решения продолжается с помощью алгоритмов для верхнего и нижнего слоев, аналогично классическому кубику Рубика.Решение среднего слоя:
Средний слой перемещает элементы между верхним и нижним слоями, и его правильное использование играет ключевую роль в процессе решения.
Сделайте оба слоя квадратными.
Одно из уникальных и интересных свойств Square-1 заключается в том, что он меняет форму, когда вы его перемешиваете. Попытка решить перемешанную головоломку, не превратив ее сначала в куб, может оказаться сложной задачей, поскольку многие формы имеют очень ограниченные возможности для перемещения частей. Состояние, в котором оба слоя являются квадратными, гораздо более маневренно и позволяет нам легче распознавать, где находится каждая часть.
При использовании этого метода долгосрочная цель состоит в том, чтобы сделать оба слоя квадратными при оптимальном количестве поворотов среднего слоя. Но сначала мы исследуем различные формы, которые может иметь один слой, и выясним, какие комбинации форм нижнего слоя и форм верхнего слоя возможны.
Формы, которые может иметь один слой
Слой может иметь различные комбинации углов (большие части) и рёбер (маленькие части). Однако есть несколько ограничений. Допустим, C — это количество углов, а E — количество рёбер. Поскольку внутренний угол всех частей должен составлять в сумме 360°, мы знаем, что 60C + 30E = 360 или проще:
2C + E = 12 (ограничение 1)
Всего имеется всего 8 маленьких и всего 8 больших деталей:
- 0 <= C <= 8 (ограничение 2)
- 0 <= E <= 8 (ограничение 3)
Если рассмотреть все возможные значения C и вычислить из них значение E, используя ограничение 1, то получим следующие результаты:
- С=0, Е=12
- С=1, Е=10
- С=2, Э=8
- С=3, Э=6
- С=4, Э=4
- С=5, Э=2
- С=6, Э=0
- С=7, Е=-2
- С=8, Э=-4
Если мы отбросим все возможности с недопустимым значением E, используя ограничение 3, то останутся только следующие 5 вариантов, удовлетворяющих всем ограничениям:
- 2 угла и 8 рёбер
- 3 угла и 6 рёбер
- 4 угла и 4 ребра
- 5 углов и 2 ребра
- 6 углов и 0 рёбер
Теперь можно проработать все возможные расположения углов и рёбер для каждого подслучая, что приводит к следующим 29 формам :
Объединение фигур в обоих слоях
Теперь, когда мы вычислили все возможные формы одного слоя, мы можем исследовать все формы всей головоломки, рассматривая все возможные комбинации двух форм (одну форму верхнего слоя и одну форму нижнего слоя). Конечно, мы не принимаем во внимание состояние среднего слоя. Поскольку общее количество углов и рёбер всегда должно быть ровно 8, мы знаем, что:
- если верхний слой имеет 6 углов и 0 ребер, нижний слой должен иметь 2 угла и 8 ребер
- если верхний слой имеет 5 углов и 2 ребра, нижний слой должен иметь 3 угла и 6 ребер
- если верхний слой имеет 4 угла и 4 ребра, нижний слой должен иметь 4 угла и 4 ребра
- если верхний слой имеет 3 угла и 6 ребер, нижний слой должен иметь 5 углов и 2 ребра
- если верхний слой имеет 2 угла и 8 ребер, нижний слой должен иметь 6 углов и 0 ребер
Последние два случая в списке содержат те же формы, что и первые два случая, если перевернуть куб. Поэтому с этого момента мы будем говорить только о 3 возможных конфигурациях:
- 6 углов в верхнем слое (1 ящик) и 2 угла в нижнем слое (5 ящиков), что в сумме составляет 5 ящиков
- 5 углов в верхнем слое (3 ящика) и 3 угла в нижнем слое (10 ящиков), что в сумме составляет 30 ящиков
- 4 угла в верхнем слое (10 ящиков) и 4 угла в нижнем слое (10 ящиков), что в сумме составляет 55 ящиков .
Формулы для ориентирования углов в Square-1
Этот шаг очень похож на метод Geatan Guimond для решения углов. Мы хотим, чтобы все углы с одинаковым верхним цветом были в одном слое. Лучший способ сделать это — сначала повернуть верхний слой на 30° градусов, чтобы оба слоя оставались квадратными после каждого поворота среднего слоя.
Если мы теперь ограничим наши движения четвертью (90°) и половиной поворотов (180°) любого слоя, головоломка будет вести себя более или менее как кубик Рубика 2x2x2, поскольку каждый угол будет «прилипать» к одному из своих смежных ребер.
Если вы будете помнить об этом, вы сможете легко решить этот шаг. Если вы не можете решить это или считаете, что используете слишком много ходов, вы можете использовать последовательности ходов ниже, которые помогут вам.
Вид сверху на верхний слой | Вид снизу нижнего слоя |
Вид сверху на верхний слой | Вид снизу нижнего слоя |
Вид сверху на верхний слой | Вид снизу нижнего слоя |
Вид сверху на верхний слой | Вид снизу нижнего слоя |
Вид сверху на верхний слой | Вид снизу нижнего слоя |
Формулы для ориентирования ребер в Square-1
Переставить углы в пределах слоя
Алгоритмы решения Square-1
Ниже вы можете найти алгоритмы для каждого случая. Сначала перечислен случай в записи цикла, затем следует сам алгоритм. Числа в квадратных скобках обозначают количество поворотов и количество витков соответственно.
Следует помнить, что 2-цикл считается 1 обменом ребер, 3-цикл считается 2 обменами ребер, а 4-цикл эквивалентен 3 обменам ребер.
1 замена ребер в слое U, 0 замен ребер в слое D
2 обмена рёбер в слое U, 0 обменов рёбер в слое D
3 обмена рёбер в слое U, 0 обменов рёбер в слое D
1 замена ребра в слое U, 1 замена ребра в слое D
2 замены ребер в слое U, 1 замена ребер в слое D
3 замены ребер в слое U, 1 замена ребер в слое D
2 обмена рёбер в слое U, 2 обмена рёбер в слое D
3 замены ребер в слое U, 2 замены ребер в слое D
3 обмена рёбер в слое U, 3 обмена рёбер в слое D
Исправьте средний слой и поменяйте слои местами, если необходимо.
Поменять слои местами
Перевернуть средний слой
Поменяйте местами слои и
переверните средний слой.
FAQ по сборке Square-1
Первый шаг при сборке Square-1 — это восстановление его кубической формы. После нескольких поворотов головоломка может принять хаотичную и асимметричную форму. Основной вопрос новичков — как распознать правильные комбинации поворотов, чтобы вернуть головоломку к исходному состоянию. Это требует интуитивного понимания механики поворотов и знания специальных алгоритмов для восстановления формы.
Из-за сегментов разного размера (большие и малые части) не все повороты доступны в определенных конфигурациях. Повороты на 180 градусов возможны только тогда, когда большие сегменты на верхнем и нижнем слоях находятся на одной линии. Этот вопрос связан с пониманием того, какие движения доступны и когда, что может усложнить решение.
Средний слой Square-1 играет ключевую роль в перемещении элементов между верхним и нижним слоями. Вопрос заключается в том, как правильно использовать его, чтобы перемещать нужные сегменты без сбоя других элементов. Это особенно важно при сборке последнего этапа, когда уже нужно избегать нарушений сборки остальных элементов.
Это касается последующих этапов, когда часть головоломки уже собрана, но оставшиеся элементы все еще не на своих местах. Вопрос заключается в том, как правильно переставить элементы, не разрушая собранную часть. Это требует знания специальных алгоритмов, которые минимизируют влияние на уже собранные сегменты.
Square-1 известен своей несимметричной механикой, и иногда повороты могут быть заблокированы. Это происходит, если сегменты разного размера не выровнены должным образом. Вопрос в том, как выравнивать элементы таким образом, чтобы продолжить повороты. Важно научиться правильно позиционировать большие и малые сегменты относительно друг друга, чтобы открывать доступ к поворотам.
В отличие от кубика Рубика, где этапы сборки относительно стандартны (сборка крестов, углов и т. д.), в Square-1 этапы могут быть неочевидны из-за изменения формы. Новички часто спрашивают, как определить текущий этап сборки и на каком этапе они находятся (например, восстановление формы или перестановка элементов).
Это одна из ключевых проблем на финальных этапах сборки. Слои могут быть собраны, но ребра и углы могут быть перепутаны. Вопрос заключается в том, как применить правильные алгоритмы для перестановки этих элементов без нарушения собранной структуры.
Это распространённый вопрос. Для успешного решения Square-1 не нужно учить огромное количество алгоритмов, как для кубика Рубика. Однако, определённое количество алгоритмов всё же нужно освоить, чтобы эффективно решать сложные ситуации, такие как восстановление формы и перестановка углов и ребер.
Это может произойти, если головоломка была собрана неправильно на одном из предыдущих этапов или если алгоритм был выполнен неправильно. Новички часто сталкиваются с этой проблемой, особенно на финальных этапах, и это может указывать на ошибку в ранних шагах, которую нужно выявить и исправить.
Как и в любой другой головоломке, скорость сборки Square-1 зависит от практики и понимания алгоритмов. Вопросы касаются того, как быстрее распознавать ситуации, какие алгоритмы самые эффективные и как оптимизировать свои движения, чтобы уменьшить количество лишних шагов.
Финальная перестановка элементов может быть затруднительной для новичков, так как углы и ребра могут быть на своих местах, но при этом их позиция относительно других элементов может быть неправильной. Вопрос заключается в том, как распознать правильные комбинации для перестановки элементов и какие алгоритмы использовать для этого.
После освоения базовых шагов, важной целью для многих является улучшение скорости решения. Этот вопрос касается того, как практиковаться, чтобы сократить время решения и быстрее распознавать ситуации, требующие определенных алгоритмов.
В процессе сборки Square-1 форма головоломки часто меняется, что может привести к непредсказуемым ситуациям. Одним из частых вопросов является: как избежать случайных изменений формы и держать сборку под контролем? Важно внимательно следить за тем, какие сегменты могут быть повернуты, и использовать алгоритмы, которые минимизируют деформацию формы.
Почему некоторые элементы «зеркально» перепутаны?
Некоторые алгоритмы для Square-1 могут быть длинными и сложными для запоминания. Новички часто интересуются, есть ли более простые или интуитивные алгоритмы, которые можно использовать вместо них. Ответ — да, существует несколько альтернативных подходов, однако они могут быть менее эффективными по скорости. Новичкам важно найти баланс между простотой и эффективностью.
Паритет — это ситуация, когда, несмотря на то, что головоломка близка к решению, одна или две детали находятся на неправильных местах, и их нельзя переместить стандартными алгоритмами. Вопрос заключается в том, как решить паритет. Для этого необходимо выучить специфические паритетные алгоритмы, которые помогут исправить эту ситуацию, не нарушив другие части сборки.
Новички часто задаются вопросом, почему Square-1 воспринимается как более сложная головоломка, несмотря на меньшее количество элементов по сравнению с кубиком Рубика. Это связано с тем, что в Square-1 форма головоломки меняется, что делает визуальное распознавание более трудным. В кубике Рубика форма остаётся неизменной, что упрощает сборку.
Хотя некоторые принципы можно адаптировать, техника F2L не применяется напрямую к Square-1 из-за его другой структуры и механики поворотов. Однако, некоторые пользователи ищут подобные методы оптимизации, чтобы ускорить сборку первых двух слоёв.
Из-за асимметричной структуры Square-1 иногда могут возникать моменты, когда один из слоев кажется заблокированным. Вопрос заключается в том, как разблокировать поворот. Это часто связано с тем, что сегменты верхнего и нижнего слоев не выровнены правильно. Следует попробовать выровнять сегменты, проверив размеры и позиции блоков.
В некоторых случаях интуитивный подход может быть полезен, особенно на ранних этапах, когда необходимо вернуть головоломку в форму куба. Однако на более продвинутых стадиях (например, при перестановке углов и ребер) использование интуитивного метода без алгоритмов становится сложным. Поэтому новичкам часто советуют учить несколько базовых алгоритмов, чтобы избежать фрустрации на более сложных этапах.
Вопрос о запоминании алгоритмов всегда актуален для новичков. Решение заключается в регулярной практике и постепенном добавлении новых алгоритмов. Начните с самых простых и часто используемых алгоритмов, постепенно осваивая более сложные. Использование мнемонических техник или записей ходов также может помочь.
На последних этапах сборки Square-1 легко совершить ошибку, которая может разрушить всю предыдущую работу. Важно использовать правильные алгоритмы для перестановки углов и ребер, а также внимательно следить за тем, чтобы не нарушить другие части головоломки. Регулярная практика поможет избежать таких ошибок.
Square-1 — это уникальная головоломка, и вопросы, возникающие при её сборке, связаны с её необычной механикой, сменой формы и специфическими алгоритмами. Новичкам важно научиться контролировать изменения формы, правильно распознавать этапы сборки и освоить основные алгоритмы для эффективного решения.