Кіріспе

Рубик жыланы (Rubik's Snake, Rubik's Twist, Rubik's Transformable Snake, Rubik's Snake Puzzle) – 24 клиннен тұратын ойыншық, олар тікбұрышты үшбұрышты призмалар. Клиндер серпімді бұрандалармен байланысқан, сондықтан оларды бұруға болады, бірақ бөліп алуға болмайды. Бұра отырып, Рубик жыланы әртүрлі нысандарға, жануарларға немесе геометриялық пішіндерге келтіруге болады. Оның қаптамадағы "шар" пішіні – біркелкі емес ойыс ромбикубоктаэдр. Жыланды Рубик текшесін ойлап тапқан Эрне Рубик ойлап тапқан. Рубик жыланы 1981 жылы Рубик текшесінің эйфориясының шарықталу кезінде жарық көрді. Эрне Рубиктің айтуынша: "Жылан – шешілетін мәселе емес; ол комбинациялардың шексіз мүмкіндіктерін ұсынады. Бұл кеңістіктегі пішін туралы идеяларды сынап көру құралы. Теориялық тұрғыдан алғанда, жыланның комбинациялары шектеулі. Бірақ практикалық тұрғыдан алғанда, бұл санның шегі жоқ, және оның барлық мүмкіндіктерін түсіну үшін өмір жеткіліксіз". Басқа өндірушілер бастапқыдан гөрі көбірек бөліктері бар нұсқаларды жасады.

Құрылымы

24 призма қатарға тізіліп, кезектесіп (қалыпты және кері) бағытталған. Әрбір призма 90° бұрылыспен 4 түрлі позицияны қабылдай алады. Көбінесе призмалардың түстері алмастырады.

Машиналық өңдеу

23 бұрылу аймағының орналасуын бір-бірінен кейін тікелей жазуға болады. Мұнда 0, 1, 2 және 3 позициялары айналу осінің оң жағынан қарағанда оң қол призмаларының сол қол призмасына қатысты бұрылу градусын көрсетеді. Дегенмен, бұл жазу адамдарға қолайсыз, себебі бұрылыстардың тізбегін анықтау қиын.

Фиоре әдісі

Альберт Фиоре сандардың орнына, екінші (оңға қарай) бөлімнің бірінші (солға қарай) бөлімге қатысты бұрылу бағытын көрсету үшін әріптерді пайдаланады: D, L, U және R. Бұл әріптер тізбекпен беріледі, нөмірленбейді, сондықтан толық түзу сызық бастапқы нүкте деп есептелмейді және DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD деп жазылады.

Математикалық тұжырымдамасы

Рубик жыланының әртүрлі пішіндерінің саны ең көп дегенде 423 = 70,368,744,177,664 (7×1013 немесе 70 триллион), яғни әрқайсысы 4 позицияға ие 23 бұрылу аймағы. Нақты пішіндердің саны одан кем, себебі кейбір конфигурациялар кеңістікте орындалуы мүмкін емес (өйткені олар үшін кеңістіктің бір бөлігін бірнеше призма бірдей алып тұру қажет болады). Питер Айлетт призмалардың соқтығысуына рұқсат етілмегенде, немесе соқтығысу арқылы басқа позицияға өтуге болмайтын жағдайда 13,446,591,920,995 (≈ 1.3×1013 немесе 13 триллион) позиция мүмкін екенін толық іздеу арқылы есептеді; немесе айналастырылған бейнелер (жыланның екінші жағынан қарағандағы бірдей бұрылыстар тізбегі) бір позиция ретінде есептелгенде және циклдардағы айналу симметриялары үшін (циклдағы бұрылыстар тізбегі цикл бойынша ауыстырылғанда) 6,721,828,475,867 (≈ 6.7×1012) позиция мүмкін.