(3-4)実効配置ケースの選択

 前項により求めた648の配置ケースには、全てのブロックで枠外にはみ出したケースが含まれています。更に、ブロックの形状によっては、回転の結果同一形状が生じたかもしれません。ここでは実効配置ケースを求めるために上記のものを排除します。

枠外配置ケースの排除

 各ブロックを構成する全ピースには、原点を(0,0,0)として、(2,2,2)までの27個の3次元座標を持っています。3x3x3の枠内に入るためには、x、y、zの内いずれかがマイナス又は2より大きいものを選択し外れるものを排除します。

枠内配置と枠外配置の例

枠内配置 枠外配置 枠外配置

 枠外配置を削除した結果、各ブロック共に648ケースあったものが、

144、192、288などのケース数に減りました。(ケース数の変化参照)

 

重複ケース

 基本位置における24ケースの変位は、回転させたり左側・手前側・上側に移動させて648ケースに拡張しました。

 下図の単純形状のブロック番号7を例にして説明します。ケース番号11は枠外ですがこれをx軸で左側に1だけ移動したら枠内となり、これはケース番号(11+24=)35となり、ケース番号1と同一形状になります。

 同じように、ケース番号13はy軸で1だけ移動してケース番号(13+216=)229となり、これもケース番号1と同一形状になります。このように同一形状となるものを重複ケースとよんでいます。ブロック番号7は顕著に重複ケースが発生して、それを排除した結果、36ケースにまで縮小されました。

ケース
番号
(1) (11) (13)
  基本位置 z=180度、x=180度 z=270度、x=0度
 
  移動後の変位 x軸で+1(11+24) y軸で+1(13+216)
ケース
番号
(1) (35) (229)
 

 

ケース数の変化

 以下に648ケースが枠外排除後と重複形状排除後に実効配置ケースがどのように減ったかを一覧表にします。

ブロック
No.
基本位置 枠外排除前
のケース数
枠外排除後
のケース数
実効配置
ケース数
1 648 288 144
2 648 144 144
3 648 144 72
4 648 192 64
5 648 192 96
6 648 144 72
7 648 288 36