طريقة حل مكعب روبيك

غالباً ما يبدو لغز مكعب روبيك صعبًا للغاية ومحبطًا، ولكنه يمكن أن يصبح بسيطًا جدًا بعد تعلم بعض الخوارزميات التي تساعد على حله.

مكعب روبيك
هو مكعب سحري كلاسيكي و يتصف هذا المكعب بأن جهاته الستة، تعلوها تسعة من الملصقات و كل وجه في المكعب تحمل أحد من الألوان الستة الأساسية و هو اللون الأبيض، و الأحمر و الأزرق و البرتقالي و الأصفر و الأخضر.

تتيح هذه الألوان إمكانية تدوير وجوه المكعب، وبالتالي تختلط الألوان مع بعضها البعض، وبعد ذلك يبدأ الشخص الذي يحمل المكعب في الرغبة في إعادة ترتيب الألوان لجمع كل لون في واجهة واحدة.

الفكرة الأساسية لمكعب روبيك
قبل اختراع مكعب روبيك، كانت هناك العديد من المحاولات السابقة، ولكن مكعب روبيك نجح في تصميمه واستخدامه كوسيلة تعليمية تنقل فكرة الكائنات ثلاثية الأبعاد إلى الطلاب.

 يهدف هذا الاختراع إلى تصميم هيكل يسمح بتنقل الأجزاء ذات الاستقلالية دون أن تتضرر الأداة أو يتم تدميرها بشكل كامل، وحصل هذا المكعب على براءة اختراع في هنغاريا عام 1975.

ميكانيكية مكعب روبيك
مكعب روبيك يتألف من ستة وجوه ويصل طول ضلع المكعب إلى 5.7 سم على كل جهة من وجوه المكعب، ويحتوي المكعب على ستة وعشرين مكعب داخليًا.

تمكنت عملية تحريك المكعب من تداخل الألوان مع بعضها البعض، ومن ثم الانتقال إلى مواقع مختلفة، وذلك باستخدام القطعة المحورية التي تتألف من ثلاثة محاور تتقاطع مع بعضها البعض حتى تم جمعها داخل المكعب.

حل المكعب
الطبقة الأولى في المكعب
يتم اختيار وجهٍ ما للبدء، ويكون لون الطبقة الأولى الأبيض، ويتم حل التقاطع بالبحث عن الجانب الذي يحتوي على المربع الأبيض في الوسط ووضعه في الأعلى، ثم ضبط الأربع قطع البيضاء على أطراف الوجه.

 يتم تعديل التقاطع الموجود في الأسفل عن طريق قلب المكعب بزاوية 180 درجة ليصبح التقاطع في الجهة السفلية، ويتم حل الزوايا الأربعة الموجودة في الطبقة الأولى، ويمكن تعديل الزوايا دون الحاجة إلى استخدام الخوارزميات.

بعد انتهاء الخطوة الأولى، وظهور اللون الأبيض في الجهة السفلية، يجب التأكد من اكتمال الطبقة الأولى للتحقق من صحتها.

الطبقة الوسطى
“تتم معايرة الأربع زوايا للطبقة الوسطى، وتكون المربعات الوسطى بلا لون أصفر، كما يتطلب حل الطبقة الوسطى معرفة خوارزمية محددة، (1.b) تكون متطابقة مع (1.a) إذا كانت القطعة الطرفية موجودة في الطبقة الأخيرة.

 في حالة وجود القطعة الطرفية في الطبقة الوسطى ولكنها في المكان الخاطئ، يتم استخدام نفس الخوارزمية لوضع أي قطعة طرفية أخرى في مكانها، وبذلك تصبح القطعة الطرفية في الطبقة الأخيرة.

 يجب استخدام الخوارزمية من جديد ليتم وضع الطبقة الوسطى بشكلٍ صحيح، ومن المفترض أن تكتمل الطبقتان الأوليتان في المكعب وتظهر بشكلمتناسق.

الطبقة الأخيرة
الهدف من هذه الخطوة أن يتم وضع جوانب الطبقة الأخيرة في أماكنها الصحيحة، فيتم تحديد الجانبين و يكونا مشتركين في لون الطبقة العلوية، و يتم تغيير الطبقة العلوية حتى يكون الجانبان في جهة اللون الصحيحة، و بعد ذلك يتم تحديد ما ان كان جانب الجهة الأمامية في الأماكن الصحيحة لها.

 و يتم تبديلهما عند الحاجة فمثلا ان كانت الجهة اليمنى باللون الأخضر، و تكون الجهة اليسرى باللون الأزرق و بهذا يجب أن يكون الجانب الأمامي الموجود إلى اليمين باللون الأخضر، و الجانب الأمامي الموجود في اليسار يكون باللون الأزرق، و إذا كان الوضع غير ذلك فيتم تغيير هذين الجانبين و تستخدم هذه الخوارزمية بدّل 1 و 2:(2.a).

 يتم تبديل جانبي الجهة الخلفية للمكعب ليكون الجانب الآخر هو المواجه، ويمكن أيضًا تبديل الجانبين الأماميين إذا لزم الأمر، ويتم ضبط اتجاه الجوانب وتحديد وجه كل لون علويًا، وتتطلب هذه العملية استخدام الخوارزمية (3.a) لحلها.