作者SansWord (是妳)
看板Rubiks
標題Re: [問題] 數學問題
時間Tue Mar 11 16:37:53 2008
※ 引述《andyleeyuan (飄零)》之銘言:
: 最近學校在上排列 組合 正好交到集合
: 我就想到一個跟方塊有關的題目
: 3X3X3 做25步的SCRAMBLE會有幾種變化阿?
: 我在維基上查到的
: 三階魔術方塊的總變化數是(8!·38·12!·212)/(2·2·
: 3)=43,252,003,274,489,856,000或者約等於4.3·1019
: 有6個面 每個面有順時針 逆時針 還有180度
: 我問數學老師 他說太難算了 囧
25步Scramble
會有幾種變化
每一步可以選擇 X' X X2, X = L R F B D U總共18種
不過要考慮的是當前一步是X' or X or X2 的時候 下一步不可以是一樣的X
所以 第一步有18個選擇 接下來每步都是15個選擇
總共是 18*15^24 = 2*3^26*5^24 = 3.0301402 × 10^29
已經遠超過4.3·10^19了
所以25步Scramble 是夠亂的~
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不過更關鍵的問題是
有可能Scramble不同 可是最後達到的樣子相同
所以還得排除這樣的狀況
簡單的來說 要用排列組合解這個問題 是很困難的
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另外,如同我上篇文章的推文
所謂4.3*10^19種變化
應該是把魔術方塊拆開 然後任意拼裝回去
所以每個角有三種狀態 每個邊有兩種狀態(學過盲解就知道我在說什麼)
然後角的位置是8! 邊的位置是12!
所以列式是 8! * 3^8 * 12! * 2^12 (似乎還要除一些東西 多除以12才是4.3 * 10^19)
可是這樣是有問題的 因為我們都知道 隨便把一個方塊裝回去 是很有可能轉不好的
(單邊翻轉就是一例)
所以,實際情況魔術方塊的case應該是比4.3 * 10^19 還少
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最後應該還是回到排列組合問題
只是要加一些限制
用盲解的角度來看
角的狀態以0 1 2 表示的話 和必須是3的倍數
邊的狀態以0 1 表示的話 和必須是2的倍數
(以上兩點還可以用排列組合的方式排除case)
另外,角和邊各自產生的循環 最後必須要能夠換的回去(這已經牽扯到代數的循環群了)
我想,如果你數學老師有這樣相關的知識的話,
如果是本科系畢業 應該是解得出來才對
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回憶不會消失...只會被蓋在灰塵
下...
只要沒有風去吹動~~一切....就可以默默淡忘...
所以....不要成為那傷人的風吧.... ^.^
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 123.193.157.167
→ daleleu:解釋的很清楚, 推 03/11 16:40
推 rehearttw:推! 03/11 16:42
→ windmaster:原po…念書念書! 03/11 16:43
→ SansWord:多謝啦 03/11 17:40
→ SansWord:二樓的數學老師 解一下吧~~~ 03/11 17:41
→ xuan85116:請看8602 A男發的文章 4.3的答案是已經扣除不可能出現 03/11 17:42
→ xuan85116:的情形 亂裝的話 組合會更多 03/11 17:43
→ xuan85116:所以實際情形應該就是4.3那個數量 有誤請指正 謝謝~ 03/11 17:44
→ SansWord:我想我的列式應該就是亂組的情況 03/11 23:44
→ SansWord:然後再 / 12 以後才變成實際情況(4.3 * 10^19) 03/11 23:45
→ xuan85116:嗯 所以實際的情形應該就是4.3 * 10^19 03/11 23:57
→ SansWord:那接下來就是研究看看為什麼是 / 12 了 03/12 00:31
→ SansWord:大概想通為什麼了 03/12 00:33
→ xuan85116:因為邊跟角 最後一個會受到另一個控制 也就是少一個3*2 03/12 00:35
→ xuan85116:然後還有2是處理不可能出現情形 03/12 00:35
→ SansWord:沒錯!!! 正如您所說的~~~我回文說清楚一點~ 03/12 00:46