miércoles, 12 de agosto de 2015

Solución del Cubo 3x3x3 para Principiantes

Yo creo que ya iba siendo hora de que le diéramos algún sentido a nuestra forma de ser. Y después de resolvernos a nosotros mismos, toca resolver el desafío de moda entre los que empiezan a conocernos a nosotros, los cubos mágicos.

El método para principiantes es un método efectivo con el que lograrás aprender a resolvernos de una forma cómoda. El único inconveniente de este método es que con él no conseguirás hacer muy buenos tiempos si lo que quieres es probar el Speed Cubing.

Pues dicho esto, vamos a proceder a resolverlo:

0. INICIACIÓN.

Primeramente, hemos de acostumbrarnos a la terminología usada para resolverme:

CARA: Cada uno de los 6 lados del cubo.
ALGORITMO: Serie de movimientos que permite pasar al cubo de un estado a otro.
PERMUTAR: Consiste en desplazar una o varias piezas a sus respectivos lugares.
ORIENTAR: Se trata de girar los colores de una pieza para conseguir que queden en su lugar.
CAPAS: Son los tres diferentes niveles en los que se divide el cubo de 3x3x3
ARISTA: cada pieza del cubo que tiene dos colores.
ESQUINA:cada pieza del cubo que tiene tres colores
CENTRO: Pieza de un solo color que rota sobre sí misma y que define el color de la cara.

También hay una serie de notaciones llevadas a cabo mediante letras, pero para empezar es bastante difícil dejarse guiar por ese tipo de notación.


1. CREAR LA "L" Y LA CRUZ EN LA PRIMERA CARA.

Es el primer paso para todo aquel que empiece el desafío de armarnos. Consiste en realizar una cruz de un sólo color en una cara, la cual utilizaremos de referencia para resolver las dos primeras capas.
Este paso es al principio algo difícil de completar, sobre todo si nunca has cogido un cubo o estás aún aprendiendo. Se resuelve por lógica, practicando poco a poco.
A) Para crear la cruz, hace falta crear una "L" pequeña, de forma que la arista esté orientada con los dos centros implicados:


"L" en la cara superior alineando
los colores de las aristas con los
centros






Vemos que al orientar
las aristas roja-azul y
roja-blanca
respectivamente nos
 hacen coincidir el color
 con los centros implicados.




   


Si todo ha salido correctamente, después de completar la "L" y después de orientar las dos aristas restantes, deberíamos tener como resultado una cruz que se definiera por el siguiente patrón de aristas:

Cruz en la cara superior, alineando
las dos aristas restantes.

Rojo-Blanco
Rojo-Verde
Rojo-Amarillo
Rojo-Azul












B) Una vez orientadas las aristas, es hora de orientar las esquinas. En este caso, al ser roja la cara superior, vamos a buscar las esquinas que compartan color con los tres centros por los que van a estar rodeadas, es decir:


Como podemos ver, la esquina orientada comparte color con las tres caras situadas a su alrededor.

A este paso también se le conoce como: "Formación de la <<T>>"
Porque si nos fijamos, cuando tenemos orientadas todas las esquinas de la primera capa, nos damos cuenta de que esta misma capa con respecto al centro, forma una especie de "T"

Lo veremos despúes.






Pero para llegar a ésto, se nos pueden dar tres casos a la hora de orientar las esquinas:



Para el CASO 1 utilizamos el siguiente algoritmo:



Para el CASO 2 utilizamos el siguiente algoritmo:



Por último, para el CASO 3 utilizamos: 




Este paso de orientación lo repetimos igual para todas las esquinas, dándonos como resultado la "T" mencionada con anterioridad: 



Una vez ejecutados estos movimientos, damos por completada la primera capa.
Para dar paso a la segunda capa, damos un giro al cubo, de tal forma que la cara que hemos completado en el paso anterior quede ahora para abajo, de esta forma:




2. COMPLETAR LA SEGUNDA CAPA.

Completar la segunda capa es muy sencillo, pues sólo tenemos dos casos en los que dividir la situación.

Por tanto, si tenemos dos casos, aplicaremos dos algoritmos. Eso sí, algoritmos simétricos, quiere decirse que si aplico uno en un caso, aplicaré el simétrico en el caso contrario.

Girando la capa que ahora tenemos arriba conseguiremos llegar a estos dos casos:




Para completar el CASO 1 utilizamos:




Para completar el CASO 2 utilizamos:




Si en algún momento (hay probabilidad) de que se de el siguiente caso, tendremos que aplicar el siguiente algoritmo:

Caso Excepción  

Algoritmo a utilizar: 




3. Completar la última capa.

Quizás esta sea la capa que más dificultad entrañe, sobre todo para alguien que está aprendiendo a resolver el cubo.
Al principio cuesta entender los casos y movimientos, pero realmente parece mucho más difícil de lo que realmente es.

A) El primer paso para conseguir completar la última capa es crear una cruz como la del principio, pero en dicha capa. Es decir, pretendemos llegar a la situación mostrada a continuación para luego seguir con el siguiente paso.

Ejemplo de cruz




Podemos llegar a tres situaciones:

El algoritmo que se aplica a continuación, sirve para las tres situaciones, es decir, si se nos da el primer caso, aplicamos el algoritmo 3 veces (con alguna modificación que ahora diré) y obtenemos la cruz.
Por su parte, si se nos da el Caso 2 aplicaremos el algoritmo dos veces sin ninguna modificación.
Si se nos da el Caso 3, lo aplicamos una vez sin ninguna modificación.

En resumen:
Si se le aplica al caso 1 resulta el caso 2
Si se le aplica al caso 2 resulta el caso 3
Si se le aplica al caso 3 resulta la cruz.

Solución al CASO 1


Una vez aplicado el algoritmo y pasado al Caso 2, el cubo queda en un estado tal que así:

Lo único que tendremos que hacer en esta situación será girar dos veces la capa de arriba para aplicar el algoritmo al caso 2
Es decir, dejar el cubo en la posición en la que está en el Caso 2 de este apartado.







Una vez aplicado el algoritmo al Caso 2 y al caso 3 resulta la cruz en la cara superior.


B)  Colocar las aristas de la última capa.


Ya tenemos creada nuestra cruz, lo que queremos ahora es que las aristas de nuestra cruz estén en su correspondiente lugar.

Se nos pueden dar tres casos. Obviamente, si se nos da el tercero, no tenemos que hacer nada más en este paso porque ya estarían las aristas en su lugar.

*(Los nombres de los colores son el segundo color de la arista que queda por detrás)*




















El algoritmo usado para este paso es:

Si tenemos el Caso 1: 



Si tenemos el caso 2


Ya tenemos todas las aristas de la última capa en su posición.
Queda, por último, permutar las esquinas (cambiarlas de lugar) y orientarlas.


C) Permutar Esquinas de la última capa.


Normalmente, siempre que vamos a permutar esquinas en la última capa, una de las esquinas está colocada en su sitio y las otras tres tienen que rotar en sentido horario o anti horario para colocarse.

Veamos un ejemplo:

En esta fotografía se nos muestra un cubo con la esquina "AZUL-BLANCO-NARANJA" colocada en su sitio pero orientada de forma incorrecta, mientras que las otras tres esquinas están colocadas y orientadas de forma incorrecta.

La permutación de tres esquinas puede venir regida por estos dos patrones:



Supongamos que nos ha resultado este caso:


Algoritmo para permutar en sentido horario:




Algoritmo para permutar en sentido anti horario:


Una vez las esquinas en su sitio, el siguiente paso es orientarlas.

La orientación de las esquinas también puede ser en sentido horario o anti horario:





El algoritmo es el siguiente para cuando la esquina (en el caso de antes AMARILLA-AZUL-NARANJA) tiene que girar en sentido horario y la de su izquierda en sentido anti horario.





Si nos paramos a observar el cubo por todos sus lados, en algún momento se nos dará la situación anterior pero con diferentes colores. Para el caso anterior, esta sería:


Repetimos el algoritmo anterior, puesto que es el mismo paso y tenemos resuelto nuestro cubo.


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Espero que te haya servido de ayuda el tutorial. Si tienes alguna duda, no dudes en contactar conmigo y estaré encantado de ayudarte con el problema que se te plantee. 

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pequenomoyu@hotmail.com / @Pequenomoyu





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