作者DavidGuo (君逸)
看板Rubiks
標題Re: [問題] 方塊跑什麼公式無限次會恢復?
時間Thu Apr 10 14:20:05 2008
※ 引述《rehearttw (易懷)》之銘言:
: ※ 引述《Holocaust123 (Holocaust123)》之銘言:
: : (已爬文+)
: : 如標題所述
: : 以一般化的例子來說(n階魔方)
: : 有沒有哪個公式轉很多很多遍之後
: : 方塊六面就會恢復原狀的
: : 那這樣的公式是怎麼推出來的呢
: : 如果有的話 我還蠻願意背2x2x2的公式呢XD
: 我要強調的是:恢復「原狀」,不是恢復「六面」
: 這是牽涉到數學的有限群
: 但不需要用到那麼深的知識
: 簡單的解釋:
: 三階魔術方塊的正常轉之可能性,有幾億那麼多種
: 但是還是「有限」,不是無窮
: 不論是任何的轉動,都是從其中一種情形,變成另外一種情形
: 所以在有限的可能情形之下
: 從任何一種情形開始,重複使用同一種轉法,必定會回到原來開始的情形
: 假設不可能回到原來的情形
: 則一直重複同一種轉法,因為不會回到原來的情形
: 所以一直重複下去,必定會有無限多種可能
: 這與已經被算出來的有限可能的情形矛盾
: 當然會發現,有些轉法,在很少次就回到原來情形
: 最簡單的就是各位熟悉的 R U R' U',六次就恢復原樣
: 但有的就要上千次
嗯,若只要恢復原狀,簡單來說,
因為是有限的,所以一直重複後,一定會回到原狀,
這個有點像最小公倍數的味道,只是它是在有限群裡展現。
另一個問題就是,有沒有一個轉法,一直轉可以把任意的情形轉成六面同色。
這個用代數的語言來說,就是要看所有狀態所構成的有限群,是不是cyclic (中文我不知道怎麼翻)
是的話,就能用一種轉法來跑過所有的情形。
如果覺得抽象的話,用下面簡單的例子來說好了,
假如,魔術方塊只有7種情形,我們編號 a0,a1,a2,a3,a4,a5,a6
有個轉法叫 K,他能將an轉成a(n+3),
(運算就是一般的乘除然後最後取除以7的餘數,可以驗證這個是有限群)。
然後就可以把所有的7種情形用轉法K把它們串起來
a0 --> a3 --> a6 --> a2 --> a5 --> a1 --> a4 --
^ |
|---------------------------------------------|
這樣的話,K就是我們要的能夠把所有的情形轉好的公式。
但三乘三共有 4.2*10^20 這麼多,要證明有無這種公式存在,並不容易,至少我沒看過,
若有人知道類似的文章的話,希望能分享一下。
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◆ From: 140.113.22.180
1F:推 bb511:給10人分別打亂 有可能 有超過10種的轉法組合 04/10 14:28
2F:→ bb511:要恢復的話 可能需要那幾種轉法的最小公倍數 才能恢復 04/10 14:28
3F:→ bb511:這樣得分析轉法... 04/10 14:29
4F:推 JohnnyLi:太厲害了~~~ 04/10 16:30
6F:推 weijiunn:推數學系教授 04/10 17:14
7F:→ daleleu:這是博士級的談話.........太猛了 04/10 18:25
8F:推 shark8014:推數學系教授 04/10 18:29
9F:推 seaslug:cyclic翻成循環? 我知道cyclo翻做賽克 (誤 04/10 19:10
10F:推 aegius1r:推~ 04/10 19:28
11F:推 XII:沒有~cyclic group是abelian,但方塊的群明顯不是abelian! 04/10 19:52
12F:→ XII:詳見4997篇~ 04/10 19:55
13F:推 Y0SHIKI:印象中代數 cyclic 好像翻做環?? 太久遠忘了XDD 04/11 00:11
14F:推 weizhu:cyclic是循環!!環是ring 04/11 01:42
15F:推 hanwu85:cyclic是 循環的 04/11 02:13
16F:推 Y0SHIKI:XDD 謝啦 六年前修的課都忘光哩 囧> 04/11 12:39
17F:推 sunnix:酷耶~ 04/12 02:00