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三阶魔方自动还原 vc实现

2012年03月13日 ⁄ 综合 ⁄ 共 2157字 ⁄ 字号 评论关闭

    魔方自动求解程序一般有两种方法,一种是按照人还原魔方的步骤,一步步来,另外一种是使用数学方法,魔方自有一套复杂的数学理论,其中较著名的是两阶段算法(压缩文件中的cube430.exe使用的就是数学方法,程序作者便是two-phase算法发明人,文档中有该算法的简介,遗憾的是没有找到该程序的源码)。

本程序使用的便是第一种方法。

 

程序界面仿wca的cube430.exe(文件夹中的wca-explorer.zip是这个程序的压缩包)
程序还有bug,程序可能自动生成一个ml文件,用以保存bug发生时的魔方状态。但也可能是其他错误。
如果你把自动生成的ml文件(在bug文件夹中)或者错误信息Email给我,我会非常感激。

 

欢迎批评和建议。

 

这个程序还不完善,现阶段仅供学习之用:

  1. 尚未加入还原手法输出功能
  2. 尚未实现魔方状态有效性检测

实验方法:

  1. 依次点击界面中的按钮:
    Cross:  在Front面实现Cross,然后把Cross转到底面(x')
    L1Corner: 还原底层角块
    L2Edge: 还原第二层棱块
    TopCross: 建立顶层十字
    MatchCross: 对好十字
    BackTopCorner 顶层四角块归位
    RestoreTopCorener还原四角块
  2. rotate组合框中是几个常用的魔方旋转操作,但是太少,可以使用Excute按钮前面的文本框输入旋转命令。命令名参考文件夹中的command-conventions.bmp中示意的命令名约定。
  3. Reset按钮重置魔方
  4. Empty便于抄写魔方。点击每个面这中间块,则选中该块颜色,点击非中间块,则该块颜色被改为当前选中颜色。由于尚未加入魔方有效性检测,如果改变颜色后使魔方无效,则程序会出错。
  5. save和open按钮用来保存和打开魔方状态文件(*.ml)
  6. random打乱魔方状态
  7. solution按钮相当于连续执行了步骤1 中提到的按钮对应的函数

    本程序试图使用两套手法实现魔方还原,但现在只实现了一种(两套手法的任意一种都能使程序正常运行)。两种手法的区别在于第三层的还原。前两层是一样的。
第一种手法的Cross的实现使用的是当前流行手法。其余的步骤用到的手法主要参考了文件夹中的“魔方教程.pdf”,作者是厦门大学的何美生。程序中的函数与教程中的步骤是一一对应的。
本程序使用到的资料在information文件夹中。

 

下面几个函数
   //2:cfop
   void HashOLL(char*);
   bool IsTopFaceRestored(void);
   void OLL(void);
   void HashPLL(char*);//not finished
   void PLL(void);
   void CFOP(void);
是第二套手法用到的函数,其中的最后一步
   void HashPLL(char*);//not finished
   void PLL(void);
两个函数尚未实现。

 

经验总结:

  1. 当要处理的状态是很多可能状态之一,而识别出当前的状态是哪种状态又比较困难时,可以考虑构造hash函数,以区别每一种状态。求出所有可能状态的hash值和当前状态hash值,识别当前状态是哪种状态时搜索hash值即可。本程序中第二种手法还原顶面时即用到该方法。使用状态hash的方法,可以屏蔽掉状态的复杂性。但是我想到这个方法时,前面的程序已经成型了,所以第一种方法实现时还是用了很多if-else或者switch,搞得头晕。
  2. 本程序在调试时也遇到了很大麻烦,不可能一开始就设断点调试的。后来采用的方法是每一个函数在出现问题时保存当前状态成文件,然后打开文件,继续执行时才在对应函数中设断点调试

    欢迎此类经验的交流,如果你想到或用到了其他的方法,欢迎跟大家一起分享。

 

源码下载 http://download.csdn.net/source/2772692

有些朋友下载后运行不了,是我的失误,如果你没装vs2008,可能运行不了,因为vs2008编译后的程序要用到mfc90.dll等几个vs2008中的动态链接库,而我在上传时没考虑到这点。那么暂时请用自己的编译器重新编译吧,把我的代码只在cXDlg的头文件和cpp文件中,很容易重新编译的。

至于解压不了,应该是下载时出现的错误,请重新下载。

 

程序运行截图:

1.打乱 

 随机打乱

 

2.Cross:  在Front面实现Cross,然后把Cross转到底面(x')

cross

 

3.L1Corner: 还原底层角块

底层角块

 

4.L2Edge: 还原第二层棱块

中层棱块

 

5.TopCross: 建立顶层十字 

顶层十字

 

6.MatchCross: 对好十字

对十字

 

7.BackTopCorner 顶层四角块归位

顶层角块归位

8.RestoreTopCorener还原四角块

顶层角块还原

 

 

先前用OpenGL写了一个三维魔方,但是不会自动还原,而且没有加入360°视角转换和旋转动态。

以后可能把自动还原写成3d,这样可以更直观,更酷

三维版本雏形

 

 

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更新:

魔方自动还原程序3D版本和2D 修正版已经放出来了

http://blog.csdn.net/onezeros/archive/2010/10/25/5964280.aspx

 

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