(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
648 288 144
648 144 144
648 144 72
648 192 64
648 192 96
648 144 72
648 288 36