Кубик Рубика 2х2 - легендарная головоломка, покорившая миллионы людей по всему миру. Этот небольшой кубик, состоящий всего из 8 движущихся элементов, таит в себе множество загадок. Как же собрать его, если перед вами хаотичное перемешивание цветных граней? Не отчаивайтесь! Следуя нашей пошаговой инструкции, вы освоите этот навык за считанные минуты. Познакомитесь с увлекательной историей создания головоломки. Изучите основные алгоритмы и термины. С нашими советами сборка культового кубика Рубика 2х2 не покажется вам сложной!
История создания кубика Рубика
Изобретателем кубика Рубика является венгерский скульптор и преподаватель архитектуры Эрно Рубик. Он разработал свою знаменитую головоломку в 1974 году. Изначально Рубик хотел создать объемную модель, которая могла бы наглядно демонстрировать его студентам принципы геометрии и пространственных групп.
«Я не искал способ сделать игрушку, я хотел что-то осязаемое, с чем можно поэкспериментировать», - говорил Эрно Рубик о замысле своего изобретения.
Первые прототипы конструкции были сделаны в Венгрии - собраны Рубиком вручную из деревянных элементов. Лишь в 1977 году кубик был запущен в массовое производство на заводе Politechnika. А в 1980 году появился на международном рынке.
Головоломка мгновенно завоевала огромную популярность. Только за первые 3 года было продано более 100 миллионов кубиков Рубика! С тех пор количество проданных экземпляров перевалило за 350 миллионов по всему земному шару.
Помимо рекордных продаж, кубик Рубика вызвал всплеск соревновательного азарта. Все хотели научиться как можно быстрее собирать перемешанную головоломку. Так зародился спидкубинг - вид спорта, где соревнуются в скорости сборки различных модификаций "кубиков". Чемпионаты по спидкубингу с культовой двухслойной версией кубика 2х2 собирают тысячи зрителей по всему миру.
Устройство кубика 2х2
Кубик Рубика 2х2 состоит из 8 подвижных элементов. Они образуют два слоя по 4 элемента в каждом. Эти элементы можно поворачивать относительно общего центра. Таким образом меняется расположение цветных наклеек на их гранях.
В классическом варианте расцветки используется 6 цветов:
- Белый
- Желтый
- Красный
- Оранжевый
- Зеленый
- Синий
Цвета всегда располагаются определенным образом относительно друг друга на гранях головоломки:
- Белый напротив желтого
- Красный напротив оранжевого
- Синий напротив зеленого
Благодаря возможности поворота элементов, существует более 3,5 миллиона комбинаций их расположения внутри собранного кубика!
Чтобы записывать и описывать алгоритм сборки кубика, была придумана система условных обозначений для каждой грани:
- F (front) - передняя грань
- B (back) - задняя грань
- U (up) - верхняя грань
- D (down) - нижняя грань
- L (left) - левая грань
- R (right) - правая грань
Зная эти обозначения, вы сможете легко следовать описаниям алгоритмов сборки кубика.
Подготовка к сборке
Перед тем как приступить к сборке кубика 2х2, нужно выполнить несколько подготовительных действий.
Во-первых, определите цвет первого собираемого слоя. Чаще всего в качестве первого выбирают белый или желтый цвет. Для определенности будем считать, что у нас это будет белый цвет.
Во-вторых, найдите на кубике элемент, который имеет белый цвет на одной из граней. Этот элемент станет основой первого собираемого слоя.
В-третьих, поверните кубик так, чтобы этот белый элемент оказался в левом нижнем углу. Теперь перед вами белая грань элемента, а две другие грани (допустим, красная и синяя) смотрят на вас.
И последний подготовительный шаг - нужно выучить базовый алгоритм перестановки элементов, который называется "пиф-паф". Он состоит из следующей последовательности:
- Повернуть правую грань по часовой стрелке
- Повернуть верхнюю грань против часовой стрелки
- Вернуть правую грань в исходное положение
- Вернуть верхнюю грань в исходное положение
Запомнив эти 4 движения, вы сможете приступать к сборке нижнего слоя кубика.
Сборка нижнего слоя
Итак, у нас подготовлен один белый элемент, который станет основой нижнего слоя. Как собрать остальные три элемента в нижнем слое?
Следующий шаг - найти еще один элемент, у которого есть белая грань и грань того же цвета, что и у нашего опорного элемента. В нашем случае это красный или синий. Допустим, мы находим бело-красно-зеленый элемент.
Его нужно поместить сверху справа от опорного элемента так, чтобы белые грани смотрели в одну сторону, а красные - друг на друга. Это правильное расположение второго элемента.
Теперь смотрим, куда направлена белая грань второго элемента. Если на нас - применяем алгоритм "пиф-паф". Если вбок - другой алгоритм. Если вверх - третий. Таким образом, второй элемент становится на свое место в нижнем слое.
Аналогично находим и расставляем по местам третий и четвертый элементы, чтобы полностью собрать нижний слой кубика из белых элементов.
В процессе сборки могут возникнуть ситуации, когда элемент уже стоит внизу, но неправильно развернут. Тогда применяем тот же алгоритм "пиф-паф", чтобы развернуть элемент как нужно относительно уже собранных.
Когда все 4 белых элемента стоят на своих местах в нижнем слое - это этап считается пройденным. Можно переходить к сборке верхнего слоя.
Сборка верхнего слоя
После того как нижний слой кубика собран, его нужно перевернуть так, чтобы белая сторона смотрела вверх. Теперь предстоит собрать верхний слой.
Сначала находим любой элемент верхнего слоя, у которого три цвета совпадают с цветами элемента нижнего слоя под ним. Это будет правильное положение первого элемента верхнего слоя.
Затем просто поворачиваем верхний слой, пока еще один элемент не встанет в правильное положение над соответствующим нижним элементом.
Когда хотя бы два элемента верхнего слоя стоят правильно, можно приступать к расстановке остальных элементов при помощи специальных алгоритмов.
Алгоритмы расстановки элементов
Существует два основных алгоритма, которые позволяют расставить элементы верхнего слоя кубика 2х2:
- Для смежных элементов
- Для диагональных элементов
Рассмотрим их поочередно.
Алгоритм для смежных элементов
Этот алгоритм применяется, когда два правильно стоящих элемента находятся рядом.
- Поворот верхней грани против часовой стрелки
- Поворот правой грани по часовой стрелке
- Поворот верхней грани по часовой стрелке
- Поворот левой грани против часовой стрелки
Применив эту последовательность, мы меняем местами два смежных элемента верхнего слоя.
Алгоритм для диагональных элементов
А вот что делать, если правильно стоящие элементы находятся по диагонали?
В этом случае сначала применяем тот же алгоритм, что и для смежных элементов. После этого правильные элементы окажутся рядом и мы снова используем этот алгоритм.
Решение типичной проблемы
Самая распространенная ситуация, когда на верхнем слое остаются два элемента, стоящие неправильно. Чтобы их поменять местами, используем один из рассмотренных алгоритмов.
После этого верхний слой должен быть собран полностью.
Проверка правильности сборки
Перед переходом к заключительному этапу, убедитесь, что оба слоя кубика 2х2 собраны верно. Для этого:
- В нижнем слое все 4 элемента одного цвета
- В верхнем слое цвета элементов (кроме белого) совпадают с нижним слоем
Если хотя бы одно из этих условий не выполняется, значит, на каком-то этапе была допущена ошибка. В этом случае придется повторить сборку заново, следуя инструкции.
Подготовка к завершению сборки
Когда оба слоя кубика собраны правильно, можно переходить к заключительной части сборки.
На этом этапе берем кубик в руки так, чтобы белая грань была сверху. Осталось только правильно развернуть оставшиеся 4 элемента верхнего слоя.
Сейчас рассмотрим пошаговый алгоритм для этого финального этапа сборки кубика 2х2.
