【#第一文档网# 导语】以下是®第一文档网的小编为您整理的《鲁班锁图解大全》，欢迎阅读！
孔明锁，相传是三国时期诸葛孔明根据鲁班的发明，结合八卦玄学的原理发明的一种玩具，曾广泛流传于民间。是中国古代传统的土木建筑固定结合器，民间还有“别闷棍”“六子联方”“莫奈何”“难人木”等叫法。不用钉子和绳子，完全靠自身结构的连接支撑，就像一张纸对折一下就能够立得起来，展现了一种看似简单，却凝结着不平凡的智慧。 孔明锁，也叫八卦锁、鲁班锁。是因为还有一种说法是该工具是古代木匠鲁班发明，所以有鲁班锁一称。 按照编号放好孔明锁的六个小块，黑色部分，表示凹下。这种状态朝上的面，就是拼好后与其它小块合在一起的面。为了便于表达，把它记作星面，标有星的一端，记作星端。按照表格的顺序，将小块逐个搭起即可。在所示拼装过程中，孔明锁位置方向不变。星面朝向某方向，这个小块位置就在中心偏向反方向。这有两种拼装方法，注意编号顺序。 安装过程说明： 第1根与第2根的安装如下图二所示，注意“1”中间凸出来的部分放置在右边，将“2”锯割得少一些（也即完整部分长一些）的一头放左边。 第3根的安装的方向很重要，要将锯割得多一些（也即完整部分短一些）的一头放上边，如图三所示，如若将锯割得少一些（也即完整部分长一些）的一头放如图所示的上（左）边，则安装出来的成品中“3”柱与“4”柱的上、下长度不相等。如图四所示。 只要前面三根安装正确，第4根安装很简单，因为它的结构是对称的，只要按如图五所示安装，就可以了。 第5根安装要注意，所示，将第5根木方的“缺口”朝上，安装就正确。如果是将木方的“缺口”朝下，则安装出来的成品就会使“2”和“5”方对不齐，所示。 只要多安装几次，一般会在20秒钟左右就可以安装成功。 鲁班锁（孔明锁）的计算机分析介绍 锁的拆解 一、拆解动作限定： 一般地，鲁班锁通过手工的“装配”难于“拆解”，相反，在计算机分析中，则“拆解”比“装配”更复杂些。这是因为在计算机程序中，“装配”是逻辑的，但“拆解”的逻辑过程却最终需要落实物理实现。 对一个“逻辑装配”而成的锁，须由计算机程序对其尝试拆解，如果能够成功找到一个完全拆解方案，则该方案就是一个“解”，如果仅能完成部分拆解，也就是剩下的“块组”无法再继续拆解，那就称这个拆解方案为“部分解”。并非所有能“逻辑装配”的锁都能顺利拆解。 计算机程序对拆解动作有一定限制：拆解一个块时，块只允许沿三个互相垂直的方向之一移动，每次移动的距离必须是小立方边长的整数倍。也就是说，不允许朝任意方向移动块，也不允许移动任意距离。但是，移动时，可以是一块移动，也可以几个块组成一个整体移动。 二、拆解程序的总体思路： 程序对锁的拆解过程，就是不断地对块沿各个方向尝试移动的过程，对每一步移动，程序需判断：能否移动？移动几格？是否有块或块组分离？是否形成部分解？程序还得记录跟踪每一步操作后锁的状态，并需穷举全部拆解步骤，才能获取该装配的解的全部情况。 为了使程序能够进行相关操作，需把一个装配锁置于一个三维空间中，并对空间中的块进行定位。但这样做并不够，因为块的形状千变万化，跟踪一整个块还无法判断块之间在移动时的交互情况，因而需对块进行逻辑分解。一个长度为6单元的块，按“小立方”为单位，分解成24个区域，包括可切割加工的12个区域和二端固定的12个区域。程序需追踪这24个立方区域中全体物理存在的“小立方块”，当然“空立方”区域就不必计算了，全体物理小立方块在某个方向上可以移动的值的最小值，就是块在此方向上的可移动距离。下图画出一个块在三维空间中的情形： 三维空间中一个块的示意图 上图绘制了一个以20单位边长的立方空间，以图中块的左下角处的“小立方”为例，其空间坐标为（X，Y，Z）＝（6，6，10）。 当一个装配锁定位到该栅格空间中后，所有小立方将被一一定位，获得唯一的空间坐标。对应于计算机程序，则设计一个三维数组GRID（x，y，z），数组元素的值表示该栅格由哪个块占据，显见，其取值范围为1－6；对于纯空间（包括整个锁未占据的空间和“有孔锁”内部的孔洞），其数组元素的值为0。 按上述栅格空间的构造，一个块如果在栅格中移动，就相当于数组中对应元素值的改变。比如1＃块的某个“小立方”GRID（5，6，4）＝1，即X方向上的第5个栅格、Y方向上的第6栅格、Z方向上的第4栅格，如果此块向X正方向移动一单元，那么就有GRID（6，6，4）＝1； 拆解锁时，每移动一步，锁上各块的相互位置就发生变化。需用一个“状态”来表述这种不同的布局。在计算机程序里，状态用每个块在每个方向上跟起始状态对比已经移动的数 本文来源：https://www.dywdw.cn/ae8718701b37f111f18583d049649b6649d709e5.html
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2023-01-06
