Rubik-kocka

Üdvözlöm, Ön a Rubik-kocka szó jelentését keresi. A DICTIOUS-ban nem csak a Rubik-kocka szó összes szótári jelentését megtalálod, hanem megismerheted az etimológiáját, a jellemzőit és azt is, hogyan kell a Rubik-kocka szót egyes és többes számban mondani. Minden, amit a Rubik-kocka szóról tudni kell, itt található. A Rubik-kocka szó meghatározása segít abban, hogy pontosabban és helyesebben fogalmazz, amikor beszélsz vagy írsz. ARubik-kocka és más szavak definíciójának ismerete gazdagítja a szókincsedet, és több és jobb nyelvi forráshoz juttat.
Mágikus kocka

Magyar

Kiejtés

  • IPA: /ˈrubikːotskɒ/

Főnév

Rubik-kocka

  1. A Rubik-kocka (másként Bűvös kocka) mechanikus, egyéni logikai játék. Összesen 43 252 003 274 489 856 000-féle (kb. 4,3·1019) eltérő állás hozható létre. Megalkotója: Rubik Ernő.

A Rubik-kocka matematikai reprezentációja és egy Python-alapú megoldó szkript kombinációja egy izgalmas téma. Az alábbiakban bemutatom a Rubik-kocka reprezentációját, majd egy egyszerű Python-implementáció alapjait.


Rubik-kocka matematikai reprezentációja

  1. Kocka állapota:
    • Egy 3x3-as Rubik-kockát 54 színes mező alkot, amelyeket 6 színre osztunk: fehér, sárga, piros, narancs, kék, zöld.
    • A mezők egy 6 db 3x3-as mátrixban tárolhatók (egy-egy mátrix minden oldalra).
    • Példa:

      • Fehér (F):

        W W W
W W W
W W W

      • Hasonlóan a többi szín.

  2. Állapot tér:
    • Egy Rubik-kocka elméletileg (4.3 ^{19}) különböző állapotot vehet fel.
  3. Permutációk:
    • Minden mozdulat (pl. (U), (R), (F), stb.) egy permutációt hajt végre az oldallapok mezőin.
    • A forgatások egy ciklikus eltolásként kezelhetők az érintett mezőkön.


Python-alapú Rubik-kocka megoldó

1. Alapstruktúra létrehozása

Az alábbi kód egy egyszerű Rubik-kocka reprezentáció és forgatások modellezésére szolgál: 

import numpy as np

class RubikCube:
    def __init__(self):
        # A 6 oldal mátrix reprezentációja (F, B, U, D, L, R)
        self.faces = {
            'F': np.array( * 3 for _ in range(3)]),  # Front - Fehér
            'B': np.array( * 3 for _ in range(3)]),  # Back - Sárga
            'U': np.array( * 3 for _ in range(3)]),  # Up - Piros
            'D': np.array( * 3 for _ in range(3)]),  # Down - Narancs
            'L': np.array( * 3 for _ in range(3)]),  # Left - Zöld
            'R': np.array( * 3 for _ in range(3)])   # Right - Kék
        }

    def print_cube(self):
        """Kocka állapotának kiírása"""
        for face, grid in self.faces.items():
            print(f"{face} oldal:")
            print(grid)
            print()

    def rotate_face(self, face, clockwise=True):
        """Egy oldal forgatása (órairányban vagy ellentétesen)"""
        if clockwise:
            self.faces = np.rot90(self.faces, -1)
        else:
            self.faces = np.rot90(self.faces, 1)

# Használat
cube = RubikCube()
cube.print_cube()
cube.rotate_face('F')  # Front oldal forgatása órairányban
cube.print_cube()

2. Rubik-kocka solver alapok

Egy megoldó algoritmus általában heurisztikus keresést használ, például: - Kocka állapotának beolvasása. - Iteratív keresés (pl. A* vagy BFS) a megoldási lépések megtalálásához. - God’s algorithm: A legrövidebb megoldás keresése.

Egyszerű Python-alapú solver létrehozásához használhatjuk a Kociemba-algoritmust, amelyet egy létező Rubik-kocka könyvtár biztosít.


3. Példa a rubik_solver csomag használatára

Telepítés: 

pip install rubik_solver

Kód: 

from rubik_solver import utils

# Kocka állapotának megadása
# Példa: A kocka oldalszíneit meg kell adni egyetlen karakterláncban
# 'UUUUUUUUURRRRRRRRRFFFFFFFFFDDDDDDDDDLLLLLLLLLBBBBBBBBB'
scrambled_state = "UUUUUUUUURRRRRRRRRFFFFFFFFFDDDDDDDDDLLLLLLLLLBBBBBBBBB"

# Megoldás generálása
solution = utils.solve(scrambled_state)

print("Megoldás lépései:", solution)

Bonyolultabb megoldók

Ha mélyebb algoritmikus megértést keresel, érdemes implementálni: 1. Keresési algoritmusokat (DFS, BFS, IDDFS). 2. Heurisztikákat: - Manhattan-távolság az elemek helyétől. - Edge és corner orientáció.

Fordítások

További információk

Enciclo
Wikious
Sapientia
Scientia
Boobota
Anandapedia
Sagapedia
Wikithot