【理論】論三階魔方十字部分的底色選擇
來自專欄魔方科普
PART0 為什麼寫這篇文章?
想寫這篇文章的念頭由來已久,其中許多成果都不是我首次提出的。
但是之所以想寫一下十字底色的選擇,是因為有兩篇好的文章值得我們的重新的發覺和更多的關注。
一篇是比利時魔友Lars Vandenbergh發表於個人網站CubeZone的Cross Study
CubeZone - Cross study還有一篇是杭州魔友樊軼群發表於貼吧的【選擇的悖論】三階魔方速擰六色底的優劣分析與應用技術
【圖片】【選擇的悖論】三階魔方速擰六色底的優劣分析與應用技術--樊軼群_魔方吧_百度貼吧
想借這兩篇文章和大家談一談基本的十字單色底和六色底的優劣。
沒有耐心看中間內容的也可以直接拉到底看結論。
PART1 現狀是什麼?
目前,在魔方速擰領域,普遍使用的方法是CFOP法。CFOP中的C就是Cross,意為做好第一面的十字。在選擇底色的時候,一般有三種流派:單色底(Fixed Color),雙色底(Opposite Color)和六色底(Color Neutral)。
單色底:選取單一底色做十字(大部分魔友為白色,早期魔友為藍色或綠色,所以可以根據選手的底色大致推斷出其入魔的早晚)
雙色底:選取相對的顏色為底做十字(一般來說,白黃雙色最為主流,魔友在分辨以白色和黃色為底色的F2L的時間差別不算很大,學習成本比較低)六色底:選取任意顏色為底做十字(對於選手不熟悉的四種顏色,觀察其他底色的F2L的學習成本很大)
註:六色底又被稱作顏色中立,因為對於這類選手來說,顏色的差異不會對觀察產生額外的困擾。
PART2 十字的平均步數(來源於CubeZone)
CubeZone根據上述三個流派分別列了三個表格。
先聲明兩點:這裡的步數都是最優解,以及QTM和HTM的區別可以簡單理解為,QTM把R2這樣的轉動算作兩步,HTM把R2算作一步,因為這算作同一面的轉動。
每一種情況數什麼的理解起來太複雜了,簡單講一下總情況數,在只考慮一個顏色的情況下,總共有4個十字棱,色相就是2^4種可能性,然後有12種,11種,10種,9種位置可以選……也就是12P4種情況。
對於第二種流派,步數為0的情況就多了很多,有53759種情況。
原因是,當我們做好一面十字的時候,另外一面也被我們考慮在內,它們會產生2^4x8x7x6x5=26800種分布,然後兩種顏色就有26800x2=53760種可能,減去兩面十字都好了這一種被重複計算的情況,得到53579。
這個要感謝 @Wolfram 的一些解答。
你可能會疑惑為什麼情況一下子會變得這麼多,不過我們拿速擰的學習來舉個例子。
一開始你只學了頂面的十字OLL,一共就7條。但是當你學COLL的時候,就有40條。ZBLL就有493條。隨著你看到的信息越來越多,你遇到的情況變化就會越來越多,但是同時你的解法會得到一個更大程度的優化。
這個最優解平均步數相對於單色底要減少了半步。
如果是六色底的情況呢?
飛機(樊軼群)在文章裡面提到了,六色底比單色底的之間存在一個非常巧合的數量關係,就是六色底的平均步數正好少了一步整。一個是5.81,一個是4.81。
我們大致可以認為,單色底比雙色底多半步,雙色底比六色底多半步。
PART3 實際應用的問題
Lars的文章僅僅羅列出了這些情況的數據,但是沒有進行更進一步的闡述。
在樊軼群的文章中提到了一些很有意思的事實。
1.無論是單色底還是六色底,最遠態都是8步
只不過雙色底和六色底遇到的概率小了很多。單色底的概率是萬分之5,而雙色底開始就幾乎遇不到最遠的情況了。
2.十字中的一步非常關鍵
雖然只是區區一步,但是開局的一步會影響十字的解法和後續的連貫,以及順手程度。此外,3步的十字基本上魔友都能逆序還原,而7步的十字則往往會被做成8-9步。所以說看似是1步的差距,實際上差距會到一兩秒之多。
3.WCA的比賽限制觀察時間
原文表述:
單色底理論上平均5.81步,不需要選擇底色。
雙色底理論上平均5.39步,5秒內選擇的成功率為97%左右。顏色中立理論上平均4.81步,5秒內選擇的成功率為75%左右。
這也是我最想和大家分享的觀點,因為對我啟發很大,儘管我不是六色底玩家。
受制於WCA15秒觀察時間的限制,六色底玩家選擇底色的時候,往往面臨著無法在短時間內選擇出最優的底色。
這其中的博弈點在於,我們究竟是選擇固定底色求穩,還是選擇更多的底色求簡?
好比說,我們有20%的機會拿到80元,和80%的機會拿到20元你選哪個一樣?
只不過在底色選擇的問題上,如果按照樊軼群的理想模型,雙色底無疑是求穩和求簡兩種方案結合的比較好的選擇。因為我們有80%的概率拿到80元。
PART4 懶人專屬結論區
六色底可以比單色底節省約1步的步數,不要小看這1步,這在速擰裡面很關鍵。但是六色底的學習成本巨大,且受制於觀察時間的原因,不適合不熟練的選手在實戰中運用。性價比最高的方案是練熟雙色底,達到十字解法中效率和穩定的平衡點。
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