Na początku lat 80-tych ubiegłego wieku pojawła się w sklepach oryginalna kostka Rubika, reklamowana jako układanka niemalże niemożliwa do samodzielnego rozpracowania i od razu podbiła serca ludzi - kupowana była masowo, pomimo że do najtańszych nie należała. W dodatku nauczyciele matematyki w szkołach dawali uczniom oceny za samodzielne dojście do tego, jak ułożyć kostkę. Rozeszły się też wtedy gotowe wzory, choć do dnia dzisiejszego nie zachowały się publikacje na temat tego, jak te ówczesne wzory wyglądały. Nie oznacza to jednak, że popadły w kompletne zapomnienie - mając na uwadze  osiągnięcia ówczesnej młodzieży, zdecydowałem napisać i opublikować na mojej witrynie zestaw stron poświęconych układaniu kostki, z uwzględnieniem tamtych metod właśnie.

Jak ułożyć kostkę Rubika 3x3x3?

Zacznijmy jednak od rzeczy najprostszych. Weźmy do ręki kostkę Rubika (tę o rozmiarze 3×3×3) i przyjrzyjmy się jej dokładnie. Jak widać, ma ona kształt sześcianu o ścianach podzielonych na 9 elementów, które można przemieszczać względem siebie w odpowiedni sposób – poprzez obracanie ścianami. Ułożenie jest możliwe dzięki odpowiedniej metodzie, która polega na zastosowaniu określonych obrotów określonych ścian w określonej kolejności. Istnieje wiele metod układania kostki. Każda metoda składa się z kilku etapów, w których mamy do wykonania określone zadanie, które możemy zrealizować dzięki odpowiedniej procedurze polegającej na wykonaniu określonej sekwencji ruchów. Sekwencje te określamy także jako procesy, manewry, kombinacje, a nawet wzory.

Wśród elementarnych kostek składających się na naszą łamigłówkę możemy wyróżnić 3 rodzaje elementów:

• 6 środków ścian,
• 12 kantów („krawężników”),
• 8 narożników („rogów”),

Uwaga: Oto jest zestaw terminów, które należy dobrze przyswoić, aby w ogóle rozumieć treść publikowanych tu wyjaśnień. I tak, słowo ściana odnosi się zawsze do kostki jako całości, która ma sześć ścian. Umówmy się ponadto, że ścianka jest terminem odnoszącym się do elementu kostki – środka, kantu lub narożnika.

Kostka Rubika - jak wygląda oryginał?

Oryginalna ma ustalony układ kolorów, a na białym środku znajduje się logo firmy. Jeśli ją odwrócimy ścianą białą do góry, a ściana zielona będzie skierowana w prawo, wówczas prosto w naszą stronę skierowana będzie ściana pomarańczowa, pod spodem znajdzie się ściana żółta, w lewo skierowana będzie ściana niebieska, wreszcie z tyłu kostki znajdzie się (zasłonięta przed naszym wzrokiem) ściana czerwona (właściwie ciemnoczerwona, prawie brązowa). Kostki o innym schemacie malowania są podróbkami.

Kolor ściany znaczy tyle, co kolor środka. Środki można obracać (wraz z całą ścianą), lecz nie można ich przemieszczać względem innych środków. Ustawienia środków nie da się zmienić nawet rozbierając przedmiot i składając go z powrotem w przypadkowy sposób. Dzieje się tak dlatego, że wewnątrz kostki znajduje się specjalny krzyż, a na końcu jego ramion znajdują się właśnie środki ścian.

Wszystkim początkującym doradzamy, aby nie bali się pobawić swoją zabawką.

Kostka Rubika - algorytmy

W internecie spotkać można różne sposoby przedstawiania manewrów kostki – od czysto tekstowych do animacji.

Zapis przykładowej sekwencji w systemie polskim może wyglądać tak: C2G'P'LC2PL'G'C2. Zapis tej samej sekwencji w systemie angielskim przedstawia się natomiast tak: F2U'R'LF2RL'U'F2. Litera jest skrótem nazwy ściany

Apostrof po literze oznacza obrót w lewo, tj. przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. Dwójka oznacza natomiast obrót o 180° (czyli obrót dwukrotny). Kierunek obrotu określamy zawsze tak, jakbyśmy patrzyli na daną ścianę, dlatego obrót prawą ścianą do siebie jest obrotem w lewo, zaś obrót lewą ścianą do siebie jest obrotem w prawo.

Uwaga: zaprezentowany system oznaczeń jest najczęstszy, choć nie jest jedynym używanym.

Symboliczna metoda zapisu ruchów jest być może dobra, ciekawe jednak, ile przeciętnie czasu potrzeba, aby zapamiętać sekwencję znaków (liter, dwójek, apostrofów) nietworzących żadnego sensownego wyrazu. Jeszcze lepszą metodą prezentacji ruchów są niewątpliwie rysunki i animacje, ułatwiające ułożenie kostki, jednak znów pojawia się problem, jak te wszystkie ruchy zapamiętać.

Moim zadaniem nie jest więc jedynie pokazać zainteresowanym, jak ułożyć naszą zabawkę – chodzi raczej o to, aby nauczyć początkujących tej sztuki, i to tak, aby w przyszłości mogli to robić sami. Przedstawiona tu metoda nie jest więc ani szczególnie elegancka, ani szczególnie szybka, ani nawet szczególnie często pokazywana w internecie, jest za to najprostsza.

Dla początkującego kostkomaniaka najlepsze nie są metody oparte na zapamiętaniu liter ani tym bardziej prezentacje animacji ruchów kostki, ale właśnie nieco bardziej abstrakcyjne, ale o wiele łatwiejsze w zapamiętaniu metody oparte na cyfrach. Tak przynajmniej pokazuje doświadczenie w przeważającej ilości przypadków.

Szkolimy pamięć

Zanim jednak dojdziemy do sedna, spróbujmy trochę pobawić się naszą kostką. Ostatecznie Rubik wymyślił ją jako pomoc dydaktyczną do kształcenia wyobraźni przestrzennej (i do ćwiczenia pamięci). Poćwiczmy trochę bez niczyjej pomocy, i spróbujmy samodzielnie ułożyć jedną ścianę (dowolnego koloru).

Kurs układania kostki rubika

Od razu jednak wyjaśnijmy sobie jedną rzecz - otóż ścianę uważamy za ułożoną tylko wtedy, gdy wszystkie 9 budujących ją elementów znajduje się we właściwym miejscu.