スネークキューブの解き方 (3D)
ゴムひもでつながった27個のスネークキューブを3×3×3の立方体に折りたたむ順番を、3Dで1ピースずつ見せます。自分のスネークの直進・曲がりのパターンを入れれば解き、2×2×2と4×4×4にも対応します
ツールを読み込んでいます…
子どもが木のスネークキューブ(ゴムひもでつながった立方体の鎖)を持ってきて、立方体に戻せなくなったときに、スネークのパターンを入れると折りたたむ順番を3D図と段ごとの平面図で1ピースずつ見せるツールです。最も一般的な27ピースの3×3×3スネークが最初から入っていて、2×2×2と4×4×4のスネークも解けます。
使い方
- 上でキューブの大きさを選びます。ほとんどの製品は「3×3×3」で、ページを開くとすぐに標準27スネークの解法が表示されます。
- 持っているスネークのパターンが違う場合は、「基本パターン」から選ぶか、「ピースの鎖」でピースを押して直進と曲がりを切り替えるか、「区間の長さで入力」にまっすぐ続くピースの数を順に書きます(例:3, 2, 2, 3)。
- 「次へ」を押すたびにピースが1つずつ置かれます。ボタンの下の文に、何番のピースを何段目に置き、次のピースがどちらへ続くかが表示され、「段ごとの平面図」では太い枠が今置いたピースです。
- 3D図はドラッグで回し、ホイールまたは2本指で拡大します。「後ろから見る」で反対側を、「すべて表示」で完成した姿を、「自動再生」で最初から順に見られます。
- 「別の解法」は次の解法を探し、「解法の数を数える」は解法が全部で何通りあるかを数えます。4×4×4は探索に時間がかかることがあるので、「このパターンを解く」を押したときだけ始まります。
計算方法と補足
- 解き方の探索はバックトラッキングです。立方体の中のすべての開始マスと向きから鎖を置いてみて、まっすぐな区間は一直線に、曲がるピースでだけ直角に曲げ、残りの空きマスが分断されたらすぐに戻ります。計算はこの端末のブラウザーの中で行います。
- 解法の数は、立方体ごと回したり鏡に映したりして同じになる解法(48通り)を1つと数えます。鎖が前後対称なら、反対の端から始めたものも同じ解法と数えます。
- ピースの数が合わないときは、いくつ足りないか多いかを知らせます。数は合っているのに折りたためないときは、区間を1つ数え間違えた場合を探し、折りたためるパターンを提案します(3×3×3・2×2×2)。
- 探索と数え上げは10秒で止まります。選んだ大きさと入力したパターンはこのブラウザーにだけ保存されます。
スネークキューブの解き方:まずパターンを正しく読む
スネークをまっすぐ伸ばし、片方の端からピースを数えます。ゴムひもがピースをまっすぐ通り抜けていれば直進のピース、側面から出ていれば曲がるピースです。区間の長さは、端(または曲がるピース)から次の曲がるピースまで(そのピースを含む)のピース数です。曲がるピースは前の区間の終わりであり次の区間の始まりでもあるので、両方で数えます。そのため3×3×3スネークの区間はすべて2か3で、区間の長さの合計から(区間の数 − 1)を引くと27になるはずです。
よくある間違いは、3を2と書くことと、曲がるピースを数え落とすことです。数が合わないときや折りたためないときは、どの区間が怪しいかをツールが示すので、実物のスネークのその部分だけを数え直せば済みます。
スネークキューブの答えどおりに折るときのこつ
1番のピースは一番下の段に置きます。実物のスネークも1番のピースを机の上に置き、文に従って次のピースを右へ、奥へ、上へと1つずつ曲げていきます。わからなくなったら「段ごとの平面図」で各段の番号を確かめてください。平面図は上から見下ろした図で、上側が奥です。
3×3×3の立方体のマスをチェス盤のように2色に塗り分けると、一方の色が14マス、もう一方が13マスになります。鎖は1ピースごとに色が変わるので、27ピースのスネークの両端は必ず14マスの色、つまり角か面の中央に来ます。辺の真ん中や立方体のど真ん中から始めると、決して完成しません。
スネークキューブの解法は何通りあるか
標準27スネーク(3, 2, 2, 3, 2, 3, 2, 2, 3, 3, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3)は、回転や鏡映で同じになるものを1つと数えると解法はちょうど1つです。置く向きまで別に数えると48通りになります。立方体を回したり裏返したりする方法が48通りあるからです。「基本パターン」の変形Aは10通り、変形Bは6通り、変形C・D・Eは1通りずつの解法があります。「解法の数を数える」で確かめられます。
よくある質問
- スネークキューブ 3x3x3 の答えの順番は
- 「3×3×3」を選ぶと標準27スネークの解法が表示されます。「次へ」を押すたびに、何番のピースを何段目に置き、どちらへ曲げるかを1文ずつ示します。
- うちのスネークキューブはパターンが違います
- 「ピースの鎖」で曲がるピースに印をつけるか、「区間の長さで入力」に区間の長さを書いてください。鎖が27ピースになるとすぐに探索が始まります。
- このパターンは立方体に折りたためないと出ます
- たいていは区間を1つ数え間違えています。ツールが折りたためるパターンを提案したら「このパターンを使う」を押し、変わった区間を実物で数え直してください。
- スネークキューブの解法は1つだけですか
- 標準27スネークは、回転や鏡映を1つと数えれば1つだけです。ほかのスネークには6通りや10通りのものもあり、「解法の数を数える」で数えられます。
- 2x2x2や4x4x4のスネークキューブにも使えますか
- 使えます。上で「2×2×2」か「4×4×4」を選び、パターンを入れてください。64ピースの4×4×4は「このパターンを解く」を押すと始まり、最大10秒探します。