"Thorn" -pulma on kytkinpulma , joka koostuu pylväistä, joissa on lovia, joita yhdistämällä saadaan kolmiulotteinen , yleensä symmetrinen hahmo. Nämä palapelit on perinteisesti valmistettu puusta, mutta myös muovi- tai metalliversioita löytyy. "Piikkiset" valmistetaan yleensä erittäin tarkasti, jotta varmistetaan osien helppo liukuminen ja tarkka kohdistus. Viime aikoina "pisaran" määritelmä on laajentunut jonkin verran, eikä se tarkoita enää vain tankoihin perustuvia pulmia.
Edwin Wyatt [1] mainitsi termin "pisara" ensimmäisen kerran vuonna 1928 , mutta kirjan tekstistä käy selvästi ilmi, että termiä käytettiin laajalti jo ennen sitä. Termi viittaa monien tämäntyyppisten pulmien piikkimäiseen muotoon (kun ne on koottu ) .
"Thorn"-pulmien alkuperää ei tunneta. Ensimmäinen tunnettu merkintä [2] ilmestyi vuonna 1698 kaiverruksena Cyclopedia - lehden etusivulle . [3] . Myöhemmät viittaukset löytyvät saksalaisista 1700-luvun lopun ja 1800-luvun alun luetteloista [4] . On olemassa mielipide, että kiinalaiset keksivät "piikkejä" , kuten muutkin klassiset palapelit, kuten tangram [5]
Kuusiosainen piikki, joka tunnetaan myös nimellä "solmu" tai "kiinalainen risti", on tunnetuin ja luultavasti vanhin piikkipalapeli. Itse asiassa tämä on sarja pulmia, joilla on sama muoto koottuna ja samat peruskomponentit. Vanhin yhdysvaltalainen patentti tämän tyyppiselle palapelille on vuodelta 1917 [6] .
Monien vuosien ajan kuusiosainen "pisara" oli suosittu, mutta harrastajat pitivät sitä tylsänä ja kiinnostamattomana. Suurin osa tehdyistä ja myydyistä palapeleistä oli samankaltaisia toistensa kanssa ja suurin osa niistä sisälsi "avain" palan, lohkeamattoman lohkon, joka oli helposti irrotettavissa. 1970-luvun lopulla kuusiosainen "pisara" kuitenkin sai jälleen keksijöiden ja keräilijöiden huomion, mikä johtui suurelta osin matemaatikon Bill Cutlerin tietokoneanalyysistä ja hänen julkaisustaan Martin Gardnerin kolumnissa Scientific Americanissa [7] .
Kaikki kuusi palapelin palaa ovat samanpituisia neliömäisiä tankoja (jotka ovat vähintään kolme kertaa niin pitkiä kuin ne ovat leveitä). Koottuna tangot on järjestetty pareittain kolmeen kohtisuoraan suuntaan, ristikkäin toistensa kanssa. Kaikkien tankojen syvennykset sijaitsevat leikkausalueella, joten syvennykset eivät näy koottuna. Kaikkia syvennyksiä voidaan kuvata kuutioiden poistamiseksi (joiden reuna on puolet palkin leveydestä), kuten kuvassa:
Nopan poistamiseen on 12 mahdollista paikkaa, ja tämän perheen erilaiset palapelit on tehty tangoista, joista on poistettu erilainen noppasarja. Kuutioiden poistamiseen on 4096 vaihtoehtoa. Näistä poistamme samoihin palkkeihin johtavat, jolloin jäljelle jää 837 mahdollista palkkia [8] . Teoreettisesti näistä osista voidaan luoda yli 35 miljardia mahdollista pulmapeliä, mutta todellisten pulmien lukumäärän arvioidaan olevan alle 6 miljardia (eli joista voidaan itse koota hahmo) [9] .
"Piikkipulma", jossa ei ole sisäisiä tyhjiä koottuna, kutsutaan kiinteäksi "piikiksi" . Palapeli voidaan ratkaista poistamalla lohko tai lohkojen ryhmä yhdessä vaiheessa. 1970-luvun loppuun asti kiinteät "pisarat" saivat suurimman osan huomiosta ja vain tähän tyyppiin liittyvistä julkaisuista [11] . Mahdollisten kiinteiden "pisaroiden" lukumäärä on 119 979 käytettäessä 369 tankotyyppiä. Kaikki nämä palapelit vaativat yhteensä 485 palaa, koska jotkut palapelit käyttävät samoja palasia [8] .
Esteettisistä, mutta enimmäkseen käytännöllisistä syistä tangot voidaan jakaa kahteen tyyppiin:
Käytettävissä on 59 tankoa, joissa on läpivientejä, mukaan lukien tanko, jossa ei ole lovia. Näistä vain 25:tä voidaan käyttää kiinteiden pulmien luomiseen. Tästä sarjasta, jota usein kutsutaan "25 uurretangoksi" ja 17 kaksoiskappaletta, voidaan tehdä 221 erilaista "pintaa". Joillakin näistä pulmapeleistä on useampi kuin yksi ratkaisu, yhteensä 314 ratkaisua. Nämä tangot ovat erittäin suosittuja, ja monet yritykset valmistavat ja myyvät niitä täydellistä sarjaa.
Kaikille kiinteille "piikkeille" tarvitaan yksi liike ensimmäisen tai useamman tangon poistamiseksi. "Piikki", jossa on aukkoja ja jossa on sisäisiä onteloita koottuna, voi vaatia useamman kuin yhden liikkeen. Ensimmäisen kappaleen poistamiseen vaadittavien liikkeiden lukumäärää pidetään palapelin tasona . Kaikilla kiinteillä "pisaroilla" on siis taso 1. Mitä korkeampi taso, sitä vaikeampi on palapeli.
1970- ja 1980-luvuilla asiantuntijat yrittivät löytää korkeimman tason "piikkejä". Vuonna 1979 amerikkalainen suunnittelija ja käsityöläinen Steward Coffin löysi tason 3 palapelin. Vuonna 1985 Bill Cutler löysi tason 5 palapelin [12] ja pian israelilainen Philippe Dubois [11] löysi tason 7 palapelin . Vuonna 1990 Cutler viimeisteli analyysinsä viimeisen osan ja havaitsi, että korkein taso rakkauspulmia oli 5 ja että tällaisia pulmia oli 139. Korkein taso kuuden tangon "pisaruksille" useammalla kuin yhdellä ratkaisulla on 12, mikä tarkoittaa, että ensimmäisen tangon vapauttamiseen tarvitaan 12 liikettä [9] .
Kolmen tangon "pisaraa", joka on tehty "normaaleilla" suorakaiteen muotoisilla lovilla (kuten kuuden tangon "piikissä"), ei voida koota tai purkaa [13] . On kuitenkin olemassa joitain kolmen tangon "piikkejä", joissa on erilaisia lovia. Tunnetuin tämän tyyppinen palapeli on Wyattin 1928 kirjassa mainitsema palapeli, joka koostuu pyöristetyistä palasista, joita on käännettävä [1] .
Altecruze-palapeli on nimetty vuoden 1890 patentin omistajan mukaan, vaikka palapeli oli olemassa ennen sitä [14] . Sukunimi "Altekruse" on itävaltalais - saksalaista alkuperää ja tarkoittaa "vanhaa ristiä" saksaksi , mikä johti epäilyihin, että sukunimi oli salanimi , mutta henkilö, jolla oli tällainen sukunimi, muutti Amerikkaan vuonna 1844 kolmen veljensä kanssa, välttääkseen joutumisen Preussin armeijaan , ja epäillään, että se oli yksi niistä, jotka täyttivät vuoden 1998 patentin .
Klassinen Altcruze-pulma koostuu 12 identtisestä palasta. Sen purkamiseksi palapelin kahta puoliskoa on siirrettävä vastakkaisiin suuntiin. Jos käytät kahta muuta samaa tankoa, palapeli voidaan koota eri tavalla. Samalla periaatteella voit koota muita tämän perheen pulmia, joissa on 6, 24, 36 ja niin edelleen. Kokostaan huolimatta näitä suuria pulmia ei pidetä kovin vaikeina, mutta ne vaativat kärsivällisyyttä ja kätevyyttä .
Chuck-palapelin kehitti ja patentoi Edward Nelson vuonna 1897 [15] . Suunnittelua paransi Ron Cook brittiläisestä Pentangle Puzzlesista , joka suunnitteli muita tämän perheen pulmia [16]
Chuck-pulma koostuu pääasiassa eripituisista U-muotoisista paloista, ja joissakin on lisäloveja, joita käytetään avaimina. Jos haluat luoda suurempia palapelin palasia (nimeltään "Papa Chuck", "Grandpa Chuck" ja "Great Grandpa Chuck"), sinun on lisättävä pidempiä palasia. "Chuckia" voidaan pitää kuuden hyvin yksinkertaisen tangon "pisaran" jatkeena, "Child Chuck" -nimisen palapelin, joka on erittäin helppo ratkaista. Eripituisista palapelin paloista voidaan myös luoda epäsymmetrisiä paloja, mutta ne kootaan samalla tavalla kuin alkuperäinen palapeli.
Pagoda-palapelin, jota joskus kutsutaan "japanilaiseksi kristalliksi", alkuperää ei tunneta. Palapeli mainitaan Wyattin vuoden 1928 kirjassa [1] . Tämän perheen palapelit voidaan nähdä kolmen tangon "pisaran" ("Pagoda" koko 1) jatkeena, mutta palapelit eivät vaadi erityisiä lovia. Koko 2 "pagodissa" on 9 osaa, kun taas suuremmissa versioissa on 19, 33, 51 ja niin edelleen. "Pagoda" koko koostuu osista.
Vaikka useimmat piikkipalapelit on tehty neliömäisillä lovilla, jotkin niistä on tehty diagonaalisilla lovilla. Diagonaalisen "pisaran" osat ovat neliömäisiä tankoja, joissa on V-kirjaimen muodossa olevat leikkaukset 45 ° kulmassa. Näitä pulmia kutsutaan usein "tähdiksi" ja tankojen reunat leikataan 45° kulmaan esteettisistä syistä, jolloin koottu palapeli näyttää tähtimäiseltä .