Soluciones del Cubo Rubik

Notación

David Singmaster

La mayor parte de los aficionados al cubo de Rubik usan una notación desarrollada por David Singmaster para codificar una secuencia de movimientos, denominada «notación Singmaster».​ Su naturaleza relativa permite que los algoritmos se escriban de manera tal que puedan aplicarse independientemente de a qué lado es designado el superior o cómo están organizados los colores en un cubo particular, las letras provienen del nombre de su posición en inglés, es decir «F» viene de front, «B» de back, etc.

• ' > movimiento antihorario

• 1 > R (derecha) el lado directamente a la derecha del frente.

• 2 > L' (izquierda): el lado directamente a la izquierda del frente.

• 3 > U' (arriba): el lado encima o en la parte superior del lado frontal.

• 4 > D (abajo): el lado opuesto a la parte superior, debajo del cubo.

• 5 > F (frente): el lado enfrente a la persona.

• 6 > B' (atrás): el lado opuesto al frente.

• 7 > R' (derecha): el lado directamente a la derecha del frente.

• 8 > L (izquierda): el lado directamente a la izquierda del frente.

• 9 > U (arriba): el lado encima o en la parte superior del lado frontal.

• 10 > D' (abajo): el lado opuesto a la parte superior, debajo del cubo.

• 11 > F' (frente): el lado enfrente a la persona.

• 12 > B (atrás): el lado opuesto al frente.

• 13 > M (medio):la capa del el medio lo que es igual a mover L y R a la vez

• 14 > M2 (medio): duplo

• 15> R2 (derecha): duplo

• 16> L2 (izquierda): duplo

• 16 > U2 (arriba): duplo

• 1> D2 (abajo): duplo

• 17 > F2(frente): duplo

• 18 > B2 (atrás): duplo

• f (dos capas frente): el lado enfrente a la persona y la correspondiente capa media.

• b (dos capas atrás): el lado opuesto al frente y la correspondiente capa media.

• u (dos capas arriba): el lado superior y la correspondiente capa media.

• d (dos capas abajo): el lado inferior y la correspondiente capa media.

• l (dos capas izquierda): el lado a la izquierda del frente y la correspondiente capa media.

• r (dos capas derecha): el lado a la derecha del frente y la correspondiente capa media.

• x (rotar sobre el eje x): rotar el cubo entero en R.

• y (rotar sobre el eje y): rotar el cubo entero en U.

• z (rotar sobre el eje z): rotar el cubo entero en F.

Cuando una letra es seguida por una prima, indica un movimiento en el sentido contrario a las agujas del reloj, mientras que una letra sin prima indica un movimiento en sentido de las agujas del reloj. Una letra seguida por un 2 (ocasionalmente en superíndice, 2) indica dos giros, o un giro de 180º.

Para métodos que usan giros de capas medias (particularmente el método de vértices primero, desarrollado por Ernő Rubik) generalmente se acepta una extensión de la notación llamada «MES», donde las letras M, E y S indican movimientos de capas medias. Es usado, por ejemplo, en los algoritmos de Marc Waterman.​

• M (medio): capa interna vertical en sentido "l".

• E (ecuador): capa interna horizontal con el giro en sentido "u".

• S (posición): capa interna (central) superior movida en sentido "f".

Cubo 4X4X4

El cubo de 4×4×4 y otros cubos más grandes usan una notación extendida para referirse a las capas intermedias adicionales. En general, las letras mayúsculas (F B U D L R) se refieren a las partes exteriores del cubo (llamadas caras). Las letras minúsculas (f b u d l r) se refieren a partes interiores del cubo (llamadas tajadas). Un asterisco (L*), un número en frente de la letra (2L), o dos capas en paréntesis (Ll), significan girar dos capas al mismo tiempo (tanto la cara izquierda interior como la exterior)

 

Estas notaciones la podrás encontrar en la etiqueta aprender. 

Soluciones óptimas

Aunque hay un significativo número de posibles permutaciones para el cubo de Rubik, se han desarrollado una serie de soluciones que permiten resolver el cubo en 20 movimientos.​

Muchas soluciones para el cubo de Rubik se han descubierto de manera independiente. El método más popular fue desarrollado por David Singmaster y publicado en el libro Notes on Rubik's "Magic Cube" en 1981.​ Esta solución consiste en resolver el cubo capa por capa: la que se llama superior se resuelve primero, seguida de la del medio, y por último la inferior. Después de cierta práctica es posible resolver el cubo en menos de un minuto. Otros métodos son, por ejemplo, «esquinas primero» y métodos que combinan varios métodos.

Ernesto González, campeón de Canarias por 8" resolviendo un cubo de 3x3x3 durante la TLP de 2017

Se han desarrollado soluciones rápidas para resolver el cubo lo más eficazmente posible. El método más común fue popularizado por Jessica Fridrich. Es similar al método capa por capa, pero emplea una mayor cantidad de algoritmos, especialmente para orientar y permutar la última capa. Las cuatro aristas de la primera capa (la cruz) se resuelven primero, seguido de los vértices de la primera capa y las aristas de la segunda capa resueltos simultáneamente (F2L). Luego se orienta y permuta la última capa (OLL y PLL, respectivamente). La solución de Fridrich requiere aprender aproximadamente 120 algoritmos pero permite resolver el cubo en solo 56 movimientos promedio. Para facilitar su aprendizaje se suele aprender primero una reducción del método, esta consta de poco más de 10 algoritmos. Otra solución muy conocida fue desarrollada por Lars Petrus. En ese método una sección de 2×2×2 se resuelve primero, seguida de otra de 2×2×3, y luego las aristas colocadas incorrectamente se resuelven usando un algoritmo de tres movimientos que elimina la necesidad de un posible algoritmo de 32 movimientos. El principio de este método es eliminar la desventaja que se presenta en métodos capa por capa de tener que desarmar y volver a armar constantemente la primera capa; las secciones de 2×2×2 y 2×2×3 permiten que varios lados sean girados sin arruinar otros progresos. Una de las ventajas de este método es que tiende a dar soluciones en menos movimientos, por esa razón, el método es popular para competencias por número de movimientos.

En 1997 Denny Dedmore publicó una solución usando íconos esquemáticos para representar los movimientos que deben hacerse, en lugar de la notación habitual.​

La Solución definitiva para el cubo de Rubik de Philip Marshall es una versión modificada del método de Fridrich que usa 65 giros promedio pero requiere la memorización de solo 2 algoritmos.​ 

Un tipo diferente de solución es la desarrollada por Ryan Heise, la cual no utiliza algoritmos, sino un grupo de principios fundamentales que se pueden usar para resolver el cubo en menos de 40 movimientos.​

En 1982 David Singmaster y Alexander Frey plantearon la hipótesis de que el número de movimientos necesarios para resolver el cubo de Rubik, dado un algoritmo ideal, podría estar «en los veinte más bajos».​ En 2007, Daniel Kunkle y Gene Cooperman usaron una supercomputadora para demostrar que cualquier cubo de 3×3×3 podía ser resuelto en un máximo de 26 movimientos.​ Entre marzo y agosto de 2008, Tomas Rokicki bajó el máximo a 25, 23 y finalmente 22 movimientos. En julio de 2010 un grupo de investigadores, entre los que se encontraba Rokicki, trabajando con Google, demostró que el llamado «número de Dios» era 20.​ Por ejemplo, la posición conocida como «supervolteo» (U R2 F B R B2 R U2 L B2 R U' D' R2 F R' L B2 U2 F2), donde cada arista está en su posición correcta pero mal orientada, requiere 20 movimientos para ser resuelta. Fue la primera que se encontró que requería 20 movimientos.​ De manera más general, se ha demostrado que un cubo de Rubik n × n × n puede ser resuelto de manera óptima en Θ(n2 / log(n)) movimientos. 

Información tomada de:

• Wikipedia