Jak ułożyć kostkę Rubika metodą LBL?

Kostkę Rubika wynalazł w 1974 roku węgierski architekt i rzeźbiarz Ernő Rubik. Sam wynalazca układał swoją zabawkę aż przez miesiąc, ale obecni rekordziści potrafią ułożyć ją w zaledwie pięć sekund (rekord należy do pochodzącego z Australii Feliksa Zemdegsa). Wszystko jest kwestią ćwiczeń, zręczności, wyobraźni oraz, oczywiście, matematyki.

Liczba kombinacji standardowej Kostki Rubika, a więc modelu 3x3x3, wynosi aż 43 tryliony. Dostępne są również Kostki Rubika o znacznie większej liczbie oczek, np. 5x5x5, 10x10x10 a nawet 17x17x17.

Układanie Kostki Rubika w różnych konfiguracjach, na czas (tzw. speedcubing) czy nawet z zamkniętymi oczami wzrosło obecnie do rangi międzynarodowego sportu. Co roku organizowane są bowiem Mistrzostwa Świata w układaniu Kostki Rubika, nad którymi pieczę sprawuje organizacja World Cube Association. Oprócz tego organizowane są mistrzostwa europejskie, a także krajowe, jak np. Mistrzostwa Polski w Speedcubingu.

Istnieje obecnie kilka metod układania Kostki Rubika. Są to na przykład:

• metoda LBL – metoda Layer by Layer składająca się z siedmiu etapów, w których stopniowo dopasowuje się elementy Kostki Rubika, poczynając od utworzenia krzyża na jednej ze ścianek; metoda ta jest najdłuższa, ale za to należy do jednej z najprostrzych i mogą po nią sięgnąć osoby początkujące;
• metoda Fridrich – jest to metoda opracowana przez czeską inżynier Jessicę Fridrich, przeznaczona dla bardziej zaawansowanych użytkowników; składa się z czterech etapów: Cross (ułożenie krzyża), F2L (First Two Layers, czyli ułożenie dwóch pierwszych warstw), OLL (Orientation of the Last Layer - orientacja ostatniej wartswy), PLL (Permutation of the Last Layer - permutacja ostatniej warstwy); na każdy z tych etapów przewidziana jest określona liczba algorytmów przekształceń poszczególnych elementów;
• metoda Petrusa – metoda opracowana przez Szweda Larsa Petrusa polegająca na tym, że pierwsze dwie warstwy Kostki Rubika, a więc bloczki 3x3x2, układane są intuicyjnie, a następnie przesuwane są wedł

Metoda LBL, chociaż nie jest najkrótsza, pozwala uporać się z ułożeniem Kostki Rubika. Na początek należy pamiętać o tym, żeby wybrać konkretny kolor, który chcemy ułożyć jako pierwszy. Nie obracamy całej Kostki Rubika w dłoniach, przesuwamy jedynie jej ruchome części.

Etap pierwszy – krzyż:

• Wybieramy dowolną ściankę Kostki Rubika i sprawdzamy, jaki kolor ma element centralny. Jeżeli jest to np. biały, to w tym miejscu będzie znajdowała się biała ścianka, nie żadna inna. Elementu centralnego nie można przesunąć, można go jedynie obracać.
• Należy teraz przesunąć elementy o tym samym kolorze co kolor w centrum ścianki tak, by utworzyły krzyż (np. biały). Na bocznych ściankach kostki mają znajdować się cztery różne kolory, które mają zgadzać się z kolorami centralnymi tych ścianek, tzn. element biały na krawędzi jednej ścianki – element czerwony na krawędzi drugiej ścianki – centralny element czerwony na ściance.

Etap drugi – cała warstwa:

• Ściankę z ułożonym krzyżem należy umieścić na dole.
• Należy teraz znaleźć na górnej ściance element z naklejką wybranego koloru, który ma zostać umieszczony na krawędzi ścianki z krzyżem; pozostałe kolory tego narożnika muszą zgadzać się z kolorami centralnymi na pozostałych 2 ściankach (bo narożnik Kostki Rubika składa się z trzech różnych kolorów), a więc trzeba tak obrócić ścianki kostki, ażeby ułożyć kolory centralne; narożnik z wybranym kolorem musi być umieszczony po naszej prawej stronie.
• Obracamy ścianki kostki według algorytmu: prawa ścianka do góry – górna ścianka w lewo – prawa ścianka do dołu – górna ścianka w prawo; obracamy ścianki do momentu, aż narożnik z wybranym kolorem znajdzie się na dolnej ściance, czyli na ściance z krzyżem, a jego dwa pozostałe kolory będą zgadzały się z kolorami centralnymi na dwóch ściankach.
• Ten sam algorytm wykonujemy do pozostałych narożników; w ten sposób będziemy mieli ułożoną całą ściankę kostki.
• Jeżeli narożnik z wybranym kolorem znajdzie się na dole w nieprawidłowej pozycji, możemy go łatwo przemieścić na górną ściankę, wykonując wyżej wymieniony algorytm jeden raz.

Etap trzeci – druga warstwa:

• Etap ten polega na ułożeniu czterech krawędzi Kostki Rubika, czyli elementów dwukolorowych, umieszczonych pośrodku krawędzi ścianki.
• Ułożoną już ściankę umieszczamy na dole, nie zwracamy uwagi na kolory na ściance naprzeciwległej (a więc na kolor znajdujący się w centrum tej ścianki).
• Wybieramy krawędź o dwóch innych kolorach; patrzymy, jaki kolor umieszczony jest na elemencie z przedniej ścianki i przesuwamy dolne ścianki w prawo bądź w lewo tak, ażeby kolor elementu centralnego zgadzał się z tym kolorem na krawędzi.
• Drugi kolor, umieszczony na górnej ściance, przesuwamy do odpowiedniej ścianki z elementem centralnym o takim samym kolorze za pomocą dwóch algorytmów; jeżeli kolor centralny jest na ściance prawej, wykonujemy algorytm: górna ścianka w lewo – prawa ścianka w górę – górna ścianka w prawo – prawa ścianka w dół – górna ścianka w prawo – przednia ścianka w lewo – górna ścianka w lewo – przednia ścianka w prawo; jeżeli kolor centralny jest na ściance lewej, wykonujemy algorytm: górna ścianka w prawo – lewa ścianka do góry – górna ścianka w lewo – lewa ścianka w dół – górna ścianka w lewo – przednia ścianka w prawo – górna ścianka w prawo – przednia ścianka w lewo.
• Powtarzamy tę czynność do ułożenia całej drugiej warstwy Kostki Rubika, czyli jeszcze trzy razy.

Etap czwarty – drugi krzyż:

• Etap ten polega na ułożeniu drugiego krzyża na ściance naprzeciwległej do tej układanej jako pierwszej. Naszą ściankę umieszczamy na górze Kostki Rubika.
• Wykonujemy algorytm: przednia ścianka w prawo – prawa ścianka w górę – górna ścianka w lewo – prawa ścianka w dół – górna ścianka w prawo – przednia ścianka w lewo.

Etap piąty – permutacja krzyża:

• Obracamy górną ściankę z ułożonym w poprzednim etapie krzyżem tak, ażeby kolory środkowych krawędzi zgadzały się z kolorami centralnymi na bocznych ściankach.
• Jeżeli tych kolorów nie da się dopasować, trzeba wykonać algorytm: górna ścianka w prawo – prawa ścianka w górę – górna ścianka w prawo – górna ścianka w prawo – prawa ścianka w dół – górna ścianka w prawo – prawa ścianka w górę – górna ścianka w prawo – prawa ścianka w dół
• Po wykonaniu tych ruchów powinny pasować dwie krawędzie umieszczone obok siebie; ustawiamy Kostkę Rubika tak, aby jedna krawędź była z tyłu, a druga z prawej.
• Powtarzamy algorytm.

Etap szósty – permutacja narożników

• Aby ułożyć narożniki górnej ścianki zgodnie z kolorami, wykonujemy następujący algorytm (kolor ścianki z przodu jest nieistotny): górna ścianka w lewo – prawa ścianka w górę – górna ścianka w prawo – lewa ścianka w górę – górna ścianka w lewo – prawa ścianka w dół – górna ścianka w prawo – lewa ścianka w dół
• Po wykonaniu tego algorytmu jeden narożnik znajduje się na odpowiednim miejscu, ale z kolorami w innych miejscach; żeby ustawić pozostałe narożniki, a zatem zamienić je miejscami, musimy chwycić Kostkę Rubika tak, ażeby prawidłowo umieszczony narożnik znajdował się po prawej, górnej stronie, po czym wykonać wyżej wymieniony algorytm (jeżeli zajdzie taka potrzeba, wykonujemy ten ruch kilka razy).

Etap siódmy – obracanie narożników

• Narożniki znajdują się w odpowiednich miejscach, ale ich kolory się nie zgadzają z pozostałymi ściankami.
• Obracamy ściankę układaną jako pierwszą na górną stronę.
• Narożnik obrócony w złą stronę musi znajdować się po prawej, na samym dole.
• Żeby obrócić ten narożnik, trzeba wykonać algorytm z drugiego etapu do momentu, aż narożnik znajdzie się w pozycji zgodnej z kolorami centralnych elementów na ściankach.
• Obracamy dolną ściankę w prawo i tym samym ustawiamy następny narożnik do obrócenia, powtarzamy algorytm.
• Jeżeli dwie pozostałe również są źle obrócone, wykonujemy tę czynność jeszcze dwa razy. Po ostatnim ruchu Kostka Rubika powinna być ułożona w całości.