魔方能拆開再組合成一個無解的狀態嗎?
如果你拆掉一個魔方,再隨機組裝:
1,對偶數階魔方,有2/3的概率不能復原。
2,對奇數階魔方,有11/12的概率不能復原。
下面是具體討論,關鍵在於棱塊角塊的換位和翻轉:
a,角塊
1.多個角塊的翻轉最後都可以歸類為一個角塊的翻轉
2.多個角塊的位置變動都可以歸類為兩個角塊的位置交換
b,棱塊
1.多個棱塊的翻轉可以歸類為一個棱塊的翻轉
2.位置變動
3.翻轉加位置交換
在上面的情況下a2角塊的位置交換和b2棱塊的位置交換是等價的,即
可以歸類為
而在偶數階的情況下,每對棱塊的翻轉和位置交換是可解的,如
所以對於偶數階魔方,棱塊總是可解的,角塊的位置交換可以用棱塊的位置交換解決,故偶數階魔方只有一類不可解狀態,就是一個角塊的翻轉
換個方向
共有8個角塊,故所有的不可解狀態有8*2=16種。
對於奇數階魔方,角塊的情況和偶數階一樣,
共16種特殊情況。
棱塊除了最中間的那個以外,其他成對的棱塊也總是可解的,所以所有的奇數階都等價於3階的情況,
只有一個棱塊翻轉
有十二個這樣的棱塊,所以有十二種情況。
有兩個棱塊變化,12個取2個有12*11/2=66,又分為兩棱塊位置交換
位置交換且其中一個翻轉
3種情形,
故共有66*3=198種。
所以奇數階魔方棱塊的不可解情況有198+12=210種,
故奇數階魔方所有不可解狀態為(210+1)*(16+1)-1=3586種。
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上面的結果是在成對的棱塊總是可解的前提下得出的,因為我買的這類魔方不可能出現這種情形
因為這個棱塊是不對稱的
有人知道這樣的魔方結構存在嗎?
應該任意一個楞塊、角塊翻轉或者中心面對調就會變成無解。
有解的狀態才是小概率事件好嘛
當然可以,魔方每個塊的位置都是唯一的。
隨意組裝後,無解狀態的概率是12分之11
拆下一個棱快 翻過來裝上
當然可以
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