Resolver Cubo de Rubik

Resolución del cubo de Rubik
Ignacio Alonso Muñoz
Maxi Arévalo Garbayo
Víctor Collado Negro
Ingeniero de Telecomunicación
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Universidad Carlos III de Madrid
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RESUMEN
Este artículo trata sobre el invento del escultor y arquitecto Ern
Rubik, el mundialmente conocido Cubo de Rubik. En el comentaremos
la larga historia de este famoso “juguete”, además de tratar de explicar
los diferentes algoritmos de resolución.
Categorías yDescriptores del Tema
F.2.m [Theory of Computation]: Analysis Of Algorithms And
Problem Complexity – Miscellaneous.
Términos Generales
Algoritmos, Lenguajes, Programación.
Palabras Clave
Cubo de Rubik, Esquina, Arista, Centro, Ern Rubik, Jessica Fridrich,
Lars Petrus.
1. INTRODUCCIÓN
El objetivo de este trabajo es presentar los diferentes algoritmos de
resolución de un Cubo de Rubik de3x3. Fundamentalmente hay dos
métodos de resolución: “Método Fridrich” y “Método Petrus”.
El primero de ellos tiene dos algoritmos diferentes en función de la
complejidad. Ambos parten del “Método de Cruz”, que consiste en
crear una cruz en una cara. Para esto basta llevar las cuatro aristas, de
dicha cara, a su posición. Se debe de tener en cuenta que las aristas
tienen dos colores, un colores el de la cara superior y el otro debe
coincidir con el color de la cara en común.
Como se ha dicho anteriormente, con este método se desarrollan dos
algoritmos. El primero y más simple es para principiantes. Con él, en 7
pasos básicos, se puede resolver el cubo. La simpleza radica en que se
ven claramente los pasos a seguir del algoritmo. El segundo y de
mayor complejidad, el original“Método Fridrich” [2] recibe su
nombre por su creadora Jessica Fridrich.
El segundo método se basa en las teorías de Lars Petrus [3]. Primero se
trabaja para solucionar un bloque 2x2x2 del cubo, que se extiende a un
bloque solucionado 2x2x3. Los dos lados restantes del cubo entonces
se solucionan usando solamente algunos algoritmos.
El programa [1] con el cual se explicará este proyecto se basaen el
Método de Fridrich y sus dos algoritmos de resolución.
A continuación se procede a explicar la historia del Cubo de Rubik, así
como las principales definiciones básicas y necesarias para su
resolución.
2. HISTORIA
2.1 Invento
El famoso cubo de Rubik fue inventado en
el año 1974 por un profesor de
Arquitectura de la Universidad de
Budapest, en Hungría, llamado Erno
Rubik, quien lobautizó originalmente
como el Cubo Mágico. Después de
terminar sus estudios, se quedó en la
academia para dar clases de Diseño de
Interiores. Como maestro, Erno Rubik
prefería comunicar sus ideas utilizando
modelos reales, hechos de papel, cartón,
Figura 1.
madera o plástico, desafiando a sus
Erno Rubik
estudiantes a experimentar mediante la
manipulación de formas claramente construidasy fáciles de interpretar.
Esto le permitió darse cuenta que aún los elementos más simples,
manipulados inteligentemente, daban una abundancia de múltiples
formas.
Cuando Rubik inventó su cubo, no pretendía crear el rompecabezas
más vendido en la historia de los juguetes, sino que simplemente se
desafió a crear un cubo en el que los bloques pudieran moverse de
forma independiente, sin caersey deshacer el cubo. Así es que creó un
cubo de 26 cubitos individuales y un centro. Cada capa de nueve
cubitos debía girar y las capas superponerse, moviéndose de todas
formas excepto diagonalmente.
Después de concebir la idea, el arquitecto tuvo que enfrentarse al
problema nada sencillo de unir los elementos para que cada uno
pudiera rotarse y moverse de la manera en que lo harían....