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  • matlab魔方光源代码魔方 一、简介 这个存储库是一个由Matlab 实现的魔方(魔方)游戏。 2. 用法 2.1 参数 命令: 魔方的顺序。 值的范围: [2, 9] 。 尺寸: 魔方的块大小。 取值范围:正数。 绘制3d: 以 3D 或 2D ...
  • MATLAB魔方

    千次阅读 2018-10-16 10:47:33
    魔方程序说明 一、运行界面 运行程序。点击下方按钮,可旋转魔方指定的一层。 二、程序GUI代码 ...function varargout = mofang6...% MOFANG6 MATLAB code for mofang6.fig % MOFANG6, by itself, creates ...

    魔方程序说明

    一、运行界面

    运行程序。点击下方按钮,可旋转魔方指定的一层。

    二、程序GUI代码

    %Author:LeiZhen
    %Date:2018-10-16
    function varargout = mofang6(varargin)
    % MOFANG6 MATLAB code for mofang6.fig
    %      MOFANG6, by itself, creates a new MOFANG6 or raises the existing
    %      singleton*.
    %
    %      H = MOFANG6 returns the handle to a new MOFANG6 or the handle to
    %      the existing singleton*.
    %
    %      MOFANG6('CALLBACK',hObject,eventData,handles,...) calls the local
    %      function named CALLBACK in MOFANG6.M with the given input arguments.
    %
    %      MOFANG6('Property','Value',...) creates a new MOFANG6 or raises the
    %      existing singleton*.  Starting from the left, property value pairs are
    %      applied to the GUI before mofang6_OpeningFcn gets called.  An
    %      unrecognized property name or invalid value makes property application
    %      stop.  All inputs are passed to mofang6_OpeningFcn via varargin.
    %
    %      *See GUI Options on GUIDE's Tools menu.  Choose "GUI allows only one
    %      instance to run (singleton)".
    %
    % See also: GUIDE, GUIDATA, GUIHANDLES
    
    % Edit the above text to modify the response to help mofang6
    
    % Last Modified by GUIDE v2.5 19-Aug-2015 11:28:05
    
    % Begin initialization code - DO NOT EDIT
    gui_Singleton = 1;
    gui_State = struct('gui_Name',       mfilename, ...
                       'gui_Singleton',  gui_Singleton, ...
                       'gui_OpeningFcn', @mofang6_OpeningFcn, ...
                       'gui_OutputFcn',  @mofang6_OutputFcn, ...
                       'gui_LayoutFcn',  [] , ...
                       'gui_Callback',   []);
    if nargin && ischar(varargin{1})
        gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1});
    end
    
    if nargout
        [varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});
    else
        gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});
    end
    % End initialization code - DO NOT EDIT
    
    
    
    % --- Executes just before mofang6 is made visible.
    function mofang6_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin)
    % This function has no output args, see OutputFcn.
    % hObject    handle to figure
    % eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
    % handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)
    % varargin   command line arguments to mofang6 (see VARARGIN)
    
    % Choose default command line output for mofang6
    handles.output = hObject;
    
    x = [-0.5  0.5  0.5 -0.5 -0.5 -0.5;  0.5  0.5 -0.5 -0.5  0.5  0.5;  0.5  0.5 -0.5 -0.5  0.5  0.5; -0.5  0.5  0.5 -0.5 -0.5 -0.5]; %%X轴中层[-0.5,0.5]
    y = [-0.5 -0.5  0.5 -0.5 -0.5 -0.5;-0.5  0.5  0.5  0.5 -0.5 -0.5; -0.5  0.5  0.5  0.5  0.5  0.5; -0.5 -0.5  0.5 -0.5  0.5  0.5]; %%Y轴中层[-0.5,0.5]
    z = [0 0 0 0 0 1; 0 0 0 0 0 1; 1 1 1 1 0 1; 1 1 1 1 0 1];%%Z轴中层[0,1]%%第五列Z=0的平面,第六列控制Z=1的平面
    x1 = ones(size(x))+x;%%X轴上层[0.5,1.5]
    y1 = ones(size(x))+y;%%Y轴上层[0.5,1.5]
    x2 = -1*ones(size(x))+x;%%X轴下层[-1.5,-0.5]
    y2 = -1*ones(size(x))+y;%YX轴下层[-1.5,-0.5]
    z1 = ones(size(z))+z;%%Z轴上层[1,2]
    z2 = -1*ones(size(z))+z;%%Z轴下层[-1,0]
    Orgcell1 = [1 0 1  0  1 1 ];        %决定六个面的颜色
    Orgcell2 = [0 0 0.46 1  1 1];
    Orgcell3 = [0 1 0  0  0 1 ];
    Org1(:,1) = Orgcell1;%%转置
    Org2(:,1) = Orgcell2;%%转置
    Org3(:,1) = Orgcell3;%%转置
    Org(1,:,:)=[Org1 Org2 Org3 ];%%1*6*3的三维矩阵
    %Org(2,:,:)=[Org1 Org2 Org3 ];
    %Org(3,:,:)=[Org1 Org2 Org3 ];
    %Org(4,:,:)=[Org1 Org2 Org3 ];
    %axis(handles.axes_mofang)
    figure(1);
    hold on
    %%魔方共27个小块,hn代表其中某一小块
    global h0 h1 h2 h3 h4 h5 h6 h7 h8 h10 h11 h12 h13 h14 h15 h16 h17 h18 h20 h21 h22 h23 h24 h25 h26 h27 h28
    h0= patch(x2,y1,z, Org);%%X轴下层[-1.5,0.5],Y轴上层[0.5,1.5],Z轴中层[0,1]
    h1 = patch(x,y1,z, Org);  %%X轴中层[-0.5,0.5],Y轴上层[0.5,1.5],Z轴中层[0,1]
    h2 = patch(x1,y1,z, Org);%%X轴上层[0.5,1.5],Y轴上层[0.5,1.5],Z轴中层[0,1]
    h3 = patch(x2,y,z, Org);  %%X轴下层[-1.5,0.5],Y轴中层[-0.5,0.5],Z轴中层[0,1]
    h4 = patch(x,y,z, Org);    %%X轴中层[-0.5,0.5],Y轴中层[-0.5,0.5],Z轴中层[0,1]
    h5 = patch(x1,y,z, Org);  %%X轴上层[0.5,1.5],Y轴中层[-0.5,0.5],Z轴中层[0,1]
    h6 = patch(x2,y2,z, Org);%%X轴下层[-1.5,0.5],Y轴下层[-1.5,-0.5],Z轴中层[0,1]
    h7 = patch(x,y2,z, Org);  %%X轴中层[-0.5,0.5],Y轴下层[-1.5,-0.5],Z轴中层[0,1]
    h8 = patch(x1,y2,z, Org);%%X轴上层[0.5,1.5],Y轴下层[-1.5,-0.5],Z轴中层[0,1]
     
    h10 = patch(x2,y1,z1, Org);%%X轴下层[-1.5,0.5],Y轴上层[0.5,1.5],Z轴上层[1,2]
    h11 = patch(x,y1,z1, Org);%%X轴中层[-0.5,0.5],Y轴上层[0.5,1.5],Z轴上层[1,2]
    h12 = patch(x1,y1,z1, Org);%%X轴上层[0.5,1.5],Y轴上层[0.5,1.5],Z轴上层[1,2]
    h13 = patch(x2,y,z1, Org);%%X轴下层[-1.5,0.5],Y轴中层[-0.5,0.5],Z轴上层[1,2]
    h14 = patch(x,y,z1, Org);%%X轴中层[-0.5,0.5],Y轴中层[-0.5,0.5],Z轴上层[1,2]
    h15 = patch(x1,y,z1, Org);%%X轴上层[0.5,1.5],Y轴中层[-0.5,0.5],Z轴上层[1,2]
    h16 = patch(x2,y2,z1, Org);%%X轴下层[-1.5,0.5],Y轴下层[-1.5,-0.5],Z轴上层[1,2]
    h17 = patch(x,y2,z1, Org);%%X轴中层[-0.5,0.5],Y轴下层[-1.5,-0.5],Z轴上层[1,2]
    h18 = patch(x1,y2,z1, Org);%%X轴上层[0.5,1.5],Y轴下层[-1.5,-0.5],Z轴上层[1,2]
     
    h20 = patch(x2,y1,z2, Org);%%X轴下层[-1.5,0.5],Y轴上层[0.5,1.5],Z轴下层[-1,0]
    h21 = patch(x,y1,z2, Org);%%X轴中层[-0.5,0.5],Y轴上层[0.5,1.5],Z轴下层[-1,0]
    h22 = patch(x1,y1,z2, Org);%%X轴上层[0.5,1.5],Y轴上层[0.5,1.5],Z轴下层[-1,0]
    h23 = patch(x2,y,z2, Org);%%X轴下层[-1.5,0.5],Y轴中层[-0.5,0.5],Z轴下层[-1,0]
    h24 = patch(x,y,z2, Org);%%X轴中层[-0.5,0.5],Y轴中层[-0.5,0.5],Z轴下层[-1,0]
    h25 = patch(x1,y,z2, Org);%%X轴上层[0.5,1.5],Y轴中层[-0.5,0.5],Z轴下层[-1,0]
    h26 = patch(x2,y2,z2, Org);%%X轴下层[-1.5,0.5],Y轴下层[-1.5,-0.5],Z轴下层[-1,0]
    h27 = patch(x,y2,z2, Org);%%X轴中层[-0.5,0.5],Y轴下层[-1.5,-0.5],Z轴下层[-1,0]
    h28 = patch(x1,y2,z2, Org);%%X轴上层[0.5,1.5],Y轴下层[-1.5,-0.5],Z轴下层[-1,0]
    hold off;
    axis equal tight                                %%显示的三维背景
    axis([-4 4 -4 4 -4 4]);                        %%
    title('三阶魔方');                               %%
    xlabel('Variable X');                        %%
    ylabel('Variable Y');                        %%
    zlabel('Variable Z');                         %%
    grid on                                               %%显示的三维背景
    
    
    % Update handles structure
    guidata(hObject, handles);
    % UIWAIT makes mofang6 wait for user response (see UIRESUME)
    % uiwait(handles.figure1);
    
    
    % --- Outputs from this function are returned to the command line.
    function varargout = mofang6_OutputFcn(hObject, eventdata, handles) 
    % varargout  cell array for returning output args (see VARARGOUT);
    % hObject    handle to figure
    % eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
    % handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)
    
    % Get default command line output from handles structure
    varargout{1} = handles.output;
    
    
    function ssz=shunshizhen(h,direct)
    origin=[0 0 0.5]; %魔方正中心,此为旋转中心
    theta=11.25;%5.625;  %每次转动的角度
    H=h;
    for i=1:8        
        rotate(H(:),direct,theta,origin)   
        pause(0.01)   %%停顿的秒数
    end
    h11s=h(1,1);h12s=h(1,2);h13s=h(1,3);h21s=h(2,1);h22s=h(2,2);h23s=h(2,3);h31s=h(3,1);h32s=h(3,2);h33s=h(3,3);
    h(1,1)=h31s;h(1,2)=h21s;h(1,3)=h11s;h(2,1)=h32s;h(2,2)=h22s;h(2,3)=h12s;h(3,1)=h33s;h(3,2)=h23s;h(3,3)=h13s;
    ssz=h;
    
    
    function nsz=nishizhen(h,direct)
    origin=[0 0 0.5]; %魔方正中心,为旋转中心
    theta=11.25;  %每次转动的角度
    H=h;
    for i=1:8        
        rotate(H(:),direct,theta,origin)   
        pause(0.01)   %%停顿的秒数
    end
    h11s=h(1,1);h12s=h(1,2);h13s=h(1,3);h21s=h(2,1);h22s=h(2,2);h23s=h(2,3);h31s=h(3,1);h32s=h(3,2);h33s=h(3,3);
    h(1,1)=h13s;h(1,2)=h23s;h(1,3)=h33s;h(2,1)=h12s;h(2,2)=h22s;h(2,3)=h32s;h(3,1)=h11s;h(3,2)=h21s;h(3,3)=h31s;
    nsz = h;
    
    
    function tiaozheng(handles)
    global h0 h1 h2 h3 h4 h5 h6 h7 h8 h10 h11 h12 h13 h14 h15 h16 h17 h18 h20 h21 h22 h23 h24 h25 h26 h27 h28
    if get(handles. pushbutton_xup,'value')==1
        H1=[h18  h15  h12; h8 h5  h2;h28 h25  h22]; %H1为有蓝色面的九小块,X轴上层
        h=nishizhen(H1,[1,0,0]);
        h18=h(1,1);h15=h(1,2);h12=h(1,3);h8=h(2,1);h5=h(2,2);h2=h(2,3);h28=h(3,1);h25=h(3,2);h22=h(3,3);
    elseif get(handles. pushbutton_xmid,'value')==1    
        H2=[h17  h14  h11; h7 h4  h1;h27 h24  h21]; %H2为X轴中层
        h=nishizhen(H2,[1,0,0]);
        h17=h(1,1);h14=h(1,2);h11=h(1,3);h7=h(2,1);h4=h(2,2);h1=h(2,3);h27=h(3,1);h24=h(3,2);h21=h(3,3);  
    elseif get(handles. pushbutton_xdown,'value')==1    
        H3=[h16  h13  h10; h6 h3  h0;h26 h23  h20]; %H3为X轴下层
        h=nishizhen(H3,[1,0,0]);
        h16=h(1,1);h13=h(1,2);h10=h(1,3);h6=h(2,1);h3=h(2,2);h0=h(2,3);h26=h(3,1);h23=h(3,2);h20=h(3,3);  
    elseif get(handles. pushbutton_yup,'value')==1   
        H4=[ h10 h11 h12;h0  h1  h2; h20 h21 h22];  %H4为Y轴上层
        h=shunshizhen(H4,[0,1,0]);
        h10=h(1,1);h11=h(1,2);h12=h(1,3);h0=h(2,1);h1=h(2,2);h2=h(2,3);h20=h(3,1);h21=h(3,2);h22=h(3,3);    
    elseif get(handles. pushbutton_ymid,'value')==1   
        H5=[ h13 h14 h15;h3  h4  h5; h23 h24 h25];  %H5为Y轴中层
        h=shunshizhen(H5,[0,1,0]);
        h13=h(1,1);h14=h(1,2);h15=h(1,3);h3=h(2,1);h4=h(2,2);h5=h(2,3);h23=h(3,1);h24=h(3,2);h25=h(3,3);
    elseif get(handles. pushbutton_ydown,'value')==1    
        H6=[h16 h17 h18;h6 h7 h8;h26 h27 h28];  %H6为有红色面的九小块,Y轴下层
        h=shunshizhen(H6,[0,1,0]);
        h16=h(1,1);h17=h(1,2);h18=h(1,3);h6=h(2,1);h7=h(2,2);h8=h(2,3);h26=h(3,1);h27=h(3,2);h28=h(3,3);
    elseif get(handles. pushbutton_zup,'value')==1    
        H7=[h10 h11  h12; h13 h14  h15;h16 h17  h18]; %H7为Z轴上层  
        h=nishizhen(H7,[0,0,1]);
        h10=h(1,1);h11=h(1,2);h12=h(1,3);h13=h(2,1);h14=h(2,2);h15=h(2,3);h16=h(3,1);h17=h(3,2);h18=h(3,3);    
    elseif get(handles. pushbutton_zmid,'value')==1    
        H8=[h0 h1  h2; h3 h4  h5;h6 h7  h8]; %H8为Z轴中层  
        h=nishizhen(H8,[0,0,1]);
        h0=h(1,1);h1=h(1,2);h2=h(1,3);h3=h(2,1);h4=h(2,2);h5=h(2,3);h6=h(3,1);h7=h(3,2);h8=h(3,3);
    elseif get(handles. pushbutton_zdown,'value')==1
        H9=[h20 h21 h22; h23 h24 h25;h26 h27 h28];  %H9为有黄色面的九小块,Z轴下层
        h=nishizhen(H9,[0,0,1]);
        h20=h(1,1);h21=h(1,2);h22=h(1,3);h23=h(2,1);h24=h(2,2);h25=h(2,3);h26=h(3,1);h27=h(3,2);h28=h(3,3);
    end
    
    
    % --- Executes on button press in pushbutton_xup.
    function pushbutton_xup_Callback(hObject, eventdata, handles)
    % hObject    handle to pushbutton_xup (see GCBO)
    % eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
    % handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)
    tiaozheng(handles);
    
    
    % --- Executes on button press in pushbutton_xmid.
    function pushbutton_xmid_Callback(hObject, eventdata, handles)
    % hObject    handle to pushbutton_xmid (see GCBO)
    % eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
    % handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)
    tiaozheng(handles);
    
    
    % --- Executes on button press in pushbutton_xdown.
    function pushbutton_xdown_Callback(hObject, eventdata, handles)
    % hObject    handle to pushbutton_xdown (see GCBO)
    % eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
    % handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)
    tiaozheng(handles);
    
    
    % --- Executes on button press in pushbutton_yup.
    function pushbutton_yup_Callback(hObject, eventdata, handles)
    % hObject    handle to pushbutton_yup (see GCBO)
    % eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
    % handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)
    tiaozheng(handles);
    
    
    % --- Executes on button press in pushbutton_ymid.
    function pushbutton_ymid_Callback(hObject, eventdata, handles)
    % hObject    handle to pushbutton_ymid (see GCBO)
    % eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
    % handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)
    tiaozheng(handles);
    
    
    % --- Executes on button press in pushbutton_ydown.
    function pushbutton_ydown_Callback(hObject, eventdata, handles)
    % hObject    handle to pushbutton_ydown (see GCBO)
    % eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
    % handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)
    tiaozheng(handles);
    
    
    % --- Executes on button press in pushbutton_zup.
    function pushbutton_zup_Callback(hObject, eventdata, handles)
    % hObject    handle to pushbutton_zup (see GCBO)
    % eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
    % handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)
    tiaozheng(handles);
    
    
    % --- Executes on button press in pushbutton_zmid.
    function pushbutton_zmid_Callback(hObject, eventdata, handles)
    % hObject    handle to pushbutton_zmid (see GCBO)
    % eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
    % handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)
    tiaozheng(handles);
    
    
    % --- Executes on button press in pushbutton_zdown.
    function pushbutton_zdown_Callback(hObject, eventdata, handles)
    % hObject    handle to pushbutton_zdown (see GCBO)
    % eventdata  reserved - to be defined in a future version of MATLAB
    % handles    structure with handles and user data (see GUIDATA)
    tiaozheng(handles);

    三、GUI修改位置

    新建一个空的GUI,命名为mofang6并保存。添加9个按钮,并按下图方式命名,每个按钮的属性都只修改String和Tag即可。

    展开全文
  • matlab魔方光源代码魔方 3D Rubik's Cube Solver and GUI Presenting 我的第一个MATLAB程序项目和清晰的操作步骤在'solving-rubiks-cube.pdf'文件中给出。 视频演示显示在“RubiksCube.zip”文件中 Scrambled Rubik'...
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    Matlab魔方矩阵的创建及逻辑矩阵的用法

    前言

    看书上关于n阶魔方矩阵创建的例题的时候,对逻辑矩阵的相关语句产生了些疑惑,解决以后感觉有点意思,记录一下

    一、魔方矩阵

    魔方矩阵(magic matrix),是指由1~ n 2 n^2 n2的正整数按照一定规则排列而成,且每行每列、每对角线的和都等于 n ( n 2 + 1 ) 2 \frac{n(n^2+1)}{2} 2n(n2+1)

    就生成规则而言,魔方矩阵可分为三类:1. n为奇数;2. n为不能被4整除的偶数;3. n为能被4整除的偶数。这里只讨论第三种情况。

    二、代码部分

    代码如下:

    n=4; % n为任何能被4整除的整数,这里取4使阶数不大更好阐述
    G=logical(eye(4,4)+rot90(eye(4,4))); %注意这里生成的是逻辑阵!
    m=n/4;
    K=repmat(G,m,m); %repmat以指定的行列铺放模块数组,这里得到需要“补运算”的元素位置阵
    N=n^2;
    A=reshape(1:N,n,n); %1~N个数字按顺序从列方向上一个个放过去生成一个n*n阵
    A(K)=N-A(K)+1 %最后输出的是“补运算”过的A阵,即魔方矩阵
    

    这里先列出,取n=4时,未进行第7行前G、K、A的值:

    逻辑阵G =K=
    ( 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 ) \left( \begin{array}{cccc} 1 & 0 & 0 & 1\\ 0 & 1 & 1 & 0\\ 0 & 1 & 1 & 0\\ 1 & 0 & 0 & 1\\ \end{array} \right) 1001011001101001

    A =
    ( 1 5 9 13 2 6 10 14 3 7 11 15 4 8 12 16 ) \left( \begin{array}{cccc} 1 & 5 & 9 & 13\\ 2 & 6 & 10 & 14\\ 3 & 7 & 11 & 15\\ 4 & 8 & 12 & 16\\ \end{array} \right) 12345678910111213141516

    解释一下第7行:由于K为逻辑阵,对于A(K)而言,先找到K中值为1元素的位置,取出A阵相应位置的元素,并按顺序排成列数组,即得到A(K)。
    未进行第7行前的 A ( K ) = [ 1 , 4 , 6 , 7 , 10 , 11 , 13 , 16 ] ′ A(K)=[1,4,6,7,10,11,13,16]' A(K)=[1,4,6,7,10,11,13,16],代入第7行进行加减运算,最后赋回A(K)。此时 A ( K ) = [ 16 , 13 , 11 , 10 , 7 , 6 , 4 , 1 ] ′ A(K)=[16,13,11,10,7,6,4,1]' A(K)=[16,13,11,10,7,6,4,1]。而matlab最后一步返回的是A的值,因为A(K)表示A相应位置上的值,A(K)变了,所以此时的A也变了

    A =
    ( 16 5 9 4 2 11 7 14 3 10 6 15 13 8 12 1 ) \left( \begin{array}{cccc} 16 & 5 & 9 & 4\\ 2 & 11 & 7 & 14\\ 3 & 10 & 6 & 15\\ 13 & 8 & 12 & 1\\ \end{array} \right) 16231351110897612414151

    即是最终得到的魔方矩阵。

    总结

    这里主要就是逻辑矩阵的应用,最后一行直接返回A的值还是挺有意思的。

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