谁能算一下魔方共有多少种组合(要有计算过程)?我算的大概是1.23E+208,不只对否?我是这样算的(8!*3^8)*(12!*2^12)*(6!),不知对否,不知各位的思路是怎样的?我觉得3^8应该是对的,因为
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/16 09:36:41
谁能算一下魔方共有多少种组合(要有计算过程)?我算的大概是1.23E+208,不只对否?我是这样算的(8!*3^8)*(12!*2^12)*(6!),不知对否,不知各位的思路是怎样的?我觉得3^8应该是对的,因为
谁能算一下魔方共有多少种组合(要有计算过程)?
我算的大概是1.23E+208,不只对否?
我是这样算的(8!*3^8)*(12!*2^12)*(6!),不知对否,不知各位的思路是怎样的?
我觉得3^8应该是对的,因为这个顶角在其他顶角都固定时仍然会有3种位置变化。我是觉得这样算的话每种排列都会有6种重复排列,因此上面的算式应该除以多少才对呢?是除以6吗?
×3^7×12!×2^10 =43,252,003,274,489,856,000 不对,里面没中心块,中心块也是有变化的。
*12!*8!/24=579400335360000也不对,没考虑位置定后小色块的相对位置变化。
谁能算一下魔方共有多少种组合(要有计算过程)?我算的大概是1.23E+208,不只对否?我是这样算的(8!*3^8)*(12!*2^12)*(6!),不知对否,不知各位的思路是怎样的?我觉得3^8应该是对的,因为
有 (8! × 3^(8−1)) × (12! × 2^(12−1))/2 = 43,252,003,274,489,856,000 种是可以从原始位置转到的.
回复“我觉得3^8应该是对的,因为这个顶角在其他顶角都固定时仍然会有3种位置变化”:
如果假设我们把小色块全部撕下来,然后任意粘回去,那么3^8是正确的.但是如果我们从初始设定开始转魔方的话,只能任意转定七个角,此后第八个角就毫无改变的余地了,所以是3^7.
另外中间小方块是固定在那个“三维的十字连接轴”上面的,每次转魔方的时候只能转动外面的两层,所以中间小方块永远无法改变相对位置.
魔方是一个正方体,每个面由9个小方块组成,同一面的每个小方块上都涂上同一种颜色,一共是6种颜色,转动这些小方块竟能组成 8!×37×12!×210 =43,252,003,274,489,856,000 ≈4×1019种不同的颜色组合图案!大约为4000亿亿种。
为了便于描述及记忆,我们定义一下魔方各个方块的名称:
角方块:8个顶角上的方块,每个方块只看到3面,有3种不同颜色;...
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魔方是一个正方体,每个面由9个小方块组成,同一面的每个小方块上都涂上同一种颜色,一共是6种颜色,转动这些小方块竟能组成 8!×37×12!×210 =43,252,003,274,489,856,000 ≈4×1019种不同的颜色组合图案!大约为4000亿亿种。
为了便于描述及记忆,我们定义一下魔方各个方块的名称:
角方块:8个顶角上的方块,每个方块只看到3面,有3种不同颜色;
棱方块:两个角方块之间的方块,整个魔方有12条棱故共有12个棱方块,每个方块只看到2个面,有2两种颜色;
中方块:每个面中央的方块,它只露出一面。
我们再分析一下上面的计算:
8!(8个角方块可能有8个位置) ×37(8个角方块各有3种不同的颜色朝向,注意不是38,因为决定了7个角方块方向后,第8个角方块的方向也就固定) ×12!(12个梭方块各有12个可能的位置,但11个梭方块也决定第12块的位置,故应为12!×1/2) ×210(12个梭方块各有2个不同颜色朝向,同样11个梭方块的方向也决定 了第12个梭方块的方向,故为211)。
http://zhidao.baidu.com/question/12936776.html?md=3
魔方,全称鲁毕克魔方,由瑞士人鲁毕克在1979年间发明。
魔方由26个立方块和一个三维的十字连接轴组成,它的物理结构非常巧妙,这26个立方块由连接轴连接构成一个大的立方体,在立方体的每个面上有9个小立方块,每个坐标轴方向上分为三层,每层都可以自由转动,通过层的转动改变小立方块在立方体上的位置。小立方块依据其所处的位置分为角立方块、边立方块、中心立方块:处在8个角上的为角立方块、处在12条边上中间的为边立方块、处在6个面中心的为中心立方块,在一个魔方中有8个角立方块、12个边立方块、6个中心立方块。角立方块有3个面可见、边立方块有2个面可见、中心立方块只有1个面可见,共有54个面可见,即立方体的每个面上各有9个可见的小立方块的面。我们称这些小立方块的面为方块(不是立方块),相应的有角方块、边方块、中心方块。转动层时,改变了小立方体的位置,也改变了方块的位置。
将大立方体的各个面涂上颜色,同一个面的各个方块的颜色相同,面与面之间的颜色都不相同,这样,共有6种颜色,每种颜色的方块各有9个,这种最初的状态称为魔方的原始状态。
转动魔方的各个层(以下称转动魔方或转动),改变了方块的位置,使得魔方的各个面上方块的颜色变得不相同了,即转乱了魔方。我们可以按照某种规则转动魔方,使其回复到原始状态,这就是所说的魔方的复原;还可以通过颜色的搭配,使魔方的面呈现出各个图案,如:L形、U形、工字形、口字形等等,这种特定的转动程序称为图案转动。
转动魔方,可以使任意一个方块落到任意一个相应的位置(“相应”的含义是:角方块只能落到立方体的8个角、中心方块只能落到立方体的6个面的中心等),由这些方块不同颜色、不同位置的组合,魔方共有(12!*312)*(8!*28)*6!/6=3.153*1023种状不同状态,由此可见,要将一个转乱的魔方用随机转动的方法进行复原是不可行的。
2. 预备知识
1。面:魔方有6个面。用手将魔方水平握住,以自己为参照,把魔方的各个面分别称为上面、下面、前面、后面、左面、右面;前面是魔方正对自己的一面,后面是看不见的那一面。在以下的转动程序中把各个面相应的简记为:U、D、B、A、L、R;
2。位置:握住魔方后,魔方的各种方块都有了其位置,我们用各面相交的形式来标定方块的位置,三个相交面确定一个角方块,两个相交面确定一个边方块,中心方块只用一个面就可以确定,用如:“上前左”表示处于上面和前面和左面相交的那个角方块,“后右”表示处于后面和右面相交的那个边方块,“下”表示处于下面的那个中心方块。在以下的转动程序中同样以简记方式来指示方块的位置,如:“DAR”表示下面和后面和右面相交的角方块等;
3。转动方向:转动有顺时针、逆时针之分,以各个面为时钟面作参照,这样,各相对面(上与下、左与右、前与后)的相同的转动方向在实际转动时正好相反,由于各个面有4条边,转动时有90度、180度和270度三种情况,如顺时针90度、逆时针90度、逆时针180度等,显然,顺时针180度=逆时针180度、顺时针270度=逆时针90度等,所以,只用考虑三种转动情况:顺时针90度、逆时针90度、180度。在以下的转动程序中,把顺时针90度简记为“+”、逆时针90度简记为“-”,180度简记为“=”。因此,可以把“将魔方的上面顺时针转动90度”这个动作简记为“U+”,而“A=”表示“将魔方的后面转动180”,等等;
4。定位:指方块的定位,是将一个方块转动到它应处的位置,要复原魔方,则每个方块都必须“归位”即回到应处的位置,如“上前左”角方块可能处在8个角中的任意一个角上,当它在其它7个角上就必须通过适当的转动使其回到“上前左”位置,这个过程就是定位;
5。对色:魔方复原后,同一面方块的颜色都相同。以每个面的中心方块的颜色为参照,当某个已定位方块的颜色与中心方块的颜色相同时,称为对色。
6。
3. 复原魔方的四要素:
要想“玩转”魔方,必须具有以下几点:
1。大小适中且转动灵活的魔方
2。灵巧的双手
3。敏锐的观察力
4。高效实用的转动程序
4. 魔方复原的原理、复原方法的种类
1。原理
2。种类
5. 本魔方复原方法的特点:
6. 复原初步
7. 从第一个角方块开始
8. 上面角方块的定位与对色
9. 下面的四个角方块
10. 上面的四个中心方块
11. 下面的四个中心方块
12. 中层的四个中心方块
13. 请欣赏已复原的魔方
14. 65种魔方图案的转动程序
1。L
2。双L
3。U
4。H
5。口
6。
收起
6!*2^12*12*3^8*8!/24=720*40320*479001600/24=15570721178816348160000
8!(8个角方块可能有8个位置) ×3^7(8个角方块各有3种不同的颜色朝向,注意不是3^8,因为决定了7个角方块方向后,第8个角方块的方向也就固定) ×12!(12个梭方块各有12个可能的位置,但11个梭方块也决定第12块的位置,故应为12!×1/2) ×2^10(12个梭方块各有2个不同颜色朝向,同样11个梭方块的方向也决定 了第12个梭方块的方向,故为2^11)。
所以共有: 8!×...
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8!(8个角方块可能有8个位置) ×3^7(8个角方块各有3种不同的颜色朝向,注意不是3^8,因为决定了7个角方块方向后,第8个角方块的方向也就固定) ×12!(12个梭方块各有12个可能的位置,但11个梭方块也决定第12块的位置,故应为12!×1/2) ×2^10(12个梭方块各有2个不同颜色朝向,同样11个梭方块的方向也决定 了第12个梭方块的方向,故为2^11)。
所以共有: 8!×3^7×12!×2^10 =43,252,003,274,489,856,000
收起