三階魔方,最少多少步可以打亂(直至對於每一面而言,不存在三個相連的色塊)?假如可以,請給出打亂步驟

成L型,或線型都視為沒有打亂,如圖1中的綠色色塊。

只要不相連,就視為已經打亂,如圖2中的黃色色塊。


5步。公式:R2 L2 F2 B2 U2

下證明4步及以內不存在題主所述狀態。
只考慮中心和棱塊之間的同色對。定義:若某個中心塊和與之相鄰的某個棱的顏色相同,則記稱該中心塊與對應的棱是一個同色對。那麼對於還原態,每個面有4個同色對,整個魔方總計24個同色對。
下面考慮每次轉動對同色對數量的影響,不難發現,一次轉動至多只會影響4個同色對。從而4步轉動後,整個魔方依然有至少24-4*4=8個同色對。根據抽屜
原理,至少存在某個面上有兩個同色對。根據同色對的定義,即在某個面上至少有兩個棱塊的顏色和中心塊的顏色是一樣的。從而這兩個棱塊與中心塊形成相連的3
個同色區域,從而不屬於題主所述狀態。


推薦閱讀:

f(1)=1/2,f(2x)=2f(x),求證f(x)=x/2。?
新千年七大數學難題的研究情況如何?
通過摺紙能實現多少幾何想法?
一道三重積分題,本人答案與標準答案差兩倍,大神們看看錯在哪裡(本人看不出哪裡有問題-_-||)?
現有6個1元面值硬幣正面朝上放在桌上,你每次必須翻轉5個,最少經過幾次翻轉可以使6個硬幣全部反面朝上?

TAG:演算法 | 數學 | 趣味數學 | 魔方 |