Введение
Этап №1. Крест.
Этап №2. Три угла в нижнем слое.
Этап №3. Четыре боковушки в среднем слое.
Этап №4. Последний угол нижнего слоя.
Этап №5. Ориентация боковушек.
Этап №6. Ориентация углов.
Этап №7. Пермутация боковушек.
Этап №8. Пермутация углов.


Всем доброго времени суток!

Данная статья посвящена сборке кубика Рубика – механической головоломки, изобретённой в 1974 году (и запатентованной в 1975) венгерским скульптором и преподавателем архитектуры Эрнё Рубиком.

Головоломка представляет собой пластмассовый куб, составленный из 26 кубиков меньшего размера, способных вращаться вокруг невидимых снаружи осей. Каждый из девяти квадратов на каждой стороне кубика окрашен в один из шести цветов, как правило расположенных парами друг напротив друга: белый-жёлтый, синий-зелёный, красный-оранжевый. Повороты сторон кубика позволяют переупорядочить цветные квадраты множеством различных способов. Задача заключается в том, чтобы, поворачивая стороны куба, вернуть его в такое состояние, когда каждая грань состоит из квадратов одного цвета («собрать кубик Рубика»).

Для начала определимся, что же это за 26 составных частей.

ВАЖНО!

Для корректного отображения джава-приложений необходимо скачать и установить последнюю версию JAVA.

Кубик имеет 6 серединок, на каждой серединке по одной наклейке разного цвета. Серединки при повороте внешних граней никуда не перемещаются, а только вращаются по своей оси. Если разобрать куб на части, 6 серединок будут составлять т.н. крестовину Следующим элементом является боковушка. Она имеет две наклейки разных цветов и таких боковушек в кубике Рубика 12 штук. 4 из них лежат в нижнем слое, 4 в среднем и 4 в верхнем. Поэтому иногда удобно называть их верхние, нижние или средние боковушки. И последние 8 элементов, это углы. Имеют по три наклейки разного цвета каждый. 4 угла находится вверху, и 4 внизу, поэтому так и называются, верхние и нижние углы.

Немаловажным этапом в обучении сборки кубика Рубика является понимание языка вращений. Чтобы описать какие либо вращения, а впоследствии алгоритмы, необходимо условиться, и принять обозначения, которые будут понятны втечение всего процесса обучения.

Для начала необходимо назвать стороны кубика, или же его грани.

Так как сторон всего шесть, называться они будут следующим образом: правая сторона – Right, будет обозначаться заглавной R, левая сторона – Left, заглавной L, передняя – Front, F, задняя – Back, B, верхняя – Up, U, и нижняя – Down, D.

Вроде бы всё просто. Но у кубика есть ещё три грани, т.н. внутренние грани и расположены они между соседними двумя.

Между верхней и нижней гранью находится грань, которая обозначается буквой Е, предположительно от английского Equator (хотя головоломка у нас не сферическая и на Землю не похожа ну никак, тем не менее – Экватор :) ).

Между правой и левой гранью находится грань, Meridian и обозначается M;

Между передней и задней находится грань, которую обозначают буквой S, предположительно от английского sss (ыыы). Я в этом очень не уверен, но пока не нашёл источник, который бы подтвердил или опроверг мои слова.

С обозначениями граней разобрались, и при минимальных знаниях английского, у Вас не составит труда запомнить эти 9 обозначений по соответствущим им словам.

Теперь разберёмся с вращениями, которые классифицируют по:

• направлению;

Направлений фактически два – по и против часовой стрелки. Вращение по часовой стрелке обозначается просто буквой, например R, вращение против часовой – буквой со штрихом, например F’. Используются также двойные вращения, и обозначаются буквой с цифрой 2, например B2. Вращать необходимо таким образом, как будто эта грань смотрит вам в лицо! Сложнее с M, S и E. Тут такая закономерность. М крутим в ту же сторону что и L, S в ту же что и F, Е в ту же что и D. Никакой особой логики, просто надо запомнить. Обрадую, что движения S, E почти не встречаются в алгоритмах, потому как они попросту неудобные. Но движений М – полно, поэтому связь M -> L надо знать.

• типу;

Вращения бывают четырёх типов: вращения внешних граней (шесть возможных вращений), вращения внутренних граней (три варианта), вращения двух граней (вращаем одновременно внешнюю грань с примыкающим к ней внутренней), вращения трёх граней (или же просто поворот куба в руках по соответствующей оси; возможных вращений три, потому как осей в трёхмерном пространстве три).
Вращения двух граней обозначаются строчной латинской буквой, либо же заглавной вместе со строчной w (например r = Rw). Это одно и то же.
Вращения трёх граней, или же повороты куба в руках, обозначаются по оси, по которой идёт поворот, x, y, z. Либо же, как предложили японцы, строчной латинской буквой в скобках, например (r) – означает поворот куба в ту сторону, как если бы мы делали просто r или R.

Далее приведу примеры, ведь визуально понять всё гораздо проще, чем объяснить словами :)
Для переключения между вращениями используйте переключатель, который находится вверху справа в джава-приложении.

Внешние грани Внутренние грани Две грани Поворот куба
По часовой

Против часовой

Двойное вращение

Теперь, когда вы знаете всё что нужно, можно приступать непосредственно к сборке. Переходим в этапу №1 – Кресту.