鲁班锁解法介绍
这两年，随着大家对于孩子的教育开始重视起来，智力玩具现在是家长的首选，很多家长在没有足够的时间陪孩子的情况下，往往会会买一些玩具给孩子，让他们自已去玩，当然市面上流行的玩具比较多，想要选择一款比较好的玩具，能够对开发小孩的智力玩具肯定会受到家长们的喜欢了，不过，目前市场种类繁多，每款玩具都有各自的特点，消费者也不知道哪些比较适合自已的小孩，不如试试鲁班锁，当然，这种玩具玩法比较复杂，今天就给大家介绍一下鲁班锁解法。
鲁班锁解法介绍
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：
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量来表示。如果把1#块确定为固定位置，那么每个状态就是通过另外剩下的5个块相对于1#块的偏移量来描述，通常就是15个整数。程序需维持一个“状态”列表，以追踪运行情况。
建立了以上相关数据结构后，整个拆解程序就可以化简为：分析在单个方向上的移动，以及判断这个移动是否使锁从一个状态到达另一个状态。程序还得区分一个或多个块通过某个移动后从一个“静止块组”中被分离出来，这种分离定义为“部分解”。关于“分析在单个方向上的移动”，稍后将列出其基本算法。
综合起来说，程序完全地拆解整个锁的过程，就是在不同的方向上、在新的状态下重复执行拆解逻辑的过程;每次一块“块组”被成功拆解，就记录其为一个“子装配”，用于后续分析。
我们发现这类锁的解法非常考验人的耐性，逻辑分析能力和动手能力，即使是一般的家长，如果不懂其中的窍门和技巧，也未必会能解得开这类游戏，相对于其他各种各样的玩具来说，这种游戏更具有历史特色，更是凝结了我们祖先宝贵的经验和智慧，对于孩子的兴趣爱好培养，动手能力的提升，都是有着相当大的作用，是各位家长们的不错选择。
