魔方有多少種可以達到的狀態?答案是 43252003274489856000 約 4000 億億。
演算法: 8 個角方塊排列在 8 個位置, 12 個稜方塊排列在 12 個位置,共有 8! × 12 !種。又每個稜方塊有 2 個朝向,每個角方塊有 3 個朝向, 共 3^8 × 2^12 種。因此魔方的狀態數是 8! × 12 !× 3^8 × 2^12 = 519024039293878272000 種,51902億億以上。
但在 20 個方塊中, 18 個位置確定,另外 2 個位置也就確定了。因此要去掉因子 2 !。在 8 個角方塊中, 7 個朝向確定,第 8 個朝向也就確定了;在 12 個稜方塊中, 11 個朝向確定,第 12 個朝向也就確定了。這樣要再去掉 3 × 2 因子,實際是上面數的 1/12 ,即總數 8! × 12 !× 3^7 × 2^11/2=43252003274489856000 .
從另一個角度考慮上面的除數 12 .如果我們確定了 6 種顏色,每種顏色塗在魔方的1 個表面上的9個小方塊上。然後然後我們拆開魔方,再打亂了重新拼裝起來,那麼並不是所得到的每個魔方都能還原為初始狀態。具體說, 有519024039293878272000 種拼法,可以分為 12 類,每類 43252003274489856000 種。同類裡任何兩個狀態可以相互轉換,而不同類間不能轉換。
我同學能在兩分鐘之內轉出來哦~!
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但在 20 個方塊中, 18 個位置確定,另外 2 個位置也就確定了。因此要去掉因子 2 !。在 8 個角方塊中, 7 個朝向確定,第 8 個朝向也就確定了;在 12 個稜方塊中, 11 個朝向確定,第 12 個朝向也就確定了。這樣要再去掉 3 × 2 因子,實際是上面數的 1/12 ,即總數 8! × 12 !× 3^7 × 2^11/2=43252003274489856000 .
從另一個角度考慮上面的除數 12 .如果我們確定了 6 種顏色,每種顏色塗在魔方的1 個表面上的9個小方塊上。然後然後我們拆開魔方,再打亂了重新拼裝起來,那麼並不是所得到的每個魔方都能還原為初始狀態。具體說, 有519024039293878272000 種拼法,可以分為 12 類,每類 43252003274489856000 種。同類裡任何兩個狀態可以相互轉換,而不同類間不能轉換。
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