魔方入门玩法教程.doc

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魔方玩法技巧的网页有好多了,但是我自己非常想做一个,总觉得自己做的会和别人的不一样,也许会做出一点自己的特色,总之,我觉得只要认真的做一件事,,可是我从来就没玩出过一面,几个月前,我偶尔看到了一个外国网页,突然一下我才知道玩出六面魔方原来这么简单,我平时也没有时间,主要就是在公车上、地铁上那些时间玩,我发现这是件很不错的事情,往往你复原完一个魔方一抬头,你会发现一个车箱人的目光都在你的身上:)渐渐我也学会了其他的魔方技巧和魔方解法,更重要的,我认识了很多玩魔方的朋友,我发现许多玩魔方的朋友都是对生活富有激情并且很有意思的人,他们给了我很多的启发,这是我做这个网站最大的收获。
另外,我对魔方的道理很感兴趣,方案写出一个程序,给出任意魔方的解法,当然那不是基于这些人类的魔方技巧,据说计算机的解平均20步就可以了(人类的最快的也需要50多步).希望同样有兴趣的朋友多和我交流希望大家都能在魔方中找到乐趣,并且更重要的,用一种充满好奇、兴味盎然的方式来生活,去找到生活的乐趣。
魔方别看只有26个小方块,变化可真是不少,魔方总的变化数为
·,不计重复,你也需要转4542亿年,才可以转出魔方所有的变化,这个数字是目前估算宇宙年龄的大约30倍。
三阶魔方总变化数的道理是这样:六个中心块定好朝向后,就构成了一个坐标系,在这个坐标系里,8个角色块全排列8!,而每个角色块又有3种朝向,所以是8!*38,12个棱色块全排列每个有2种朝向是12!*212,这样相乘就是分子,而分母上3*2*2的意义是,保持其他色块不动,不可以单独改变一个角色块朝向(对应3),单独改变一个棱色块朝向(对应2),和单独交换一对棱色块或一对角色块的位置(对应另一个2)。至于为什么,我建议大家自己先想想,我初步写了一些,你可以到这里看看.
由此可见,这么多变化用很短时间变回六面同色不是很简单的。不过世界上最快的人7。08秒就可以复原一个魔方(记录创造于2020年7月12日的捷克公开赛),记录保持者是来自荷兰的ErikAkkersdijk。
那些人为什么会这么快呢?因为他能记住好多的魔方算法,或者也有叫魔方公式的,世界上顶尖的选手,据说可以记住600多个算法。我们这里介绍的入门魔方解法,涉及的算法很少而且都很简单,只要学会,每个人都可以轻松得学会玩魔方的。
在开场之前,让我们来看看魔方的根本构造,魔方六面的中心块的相对位置是固定的,这个你拆过魔方就会知道,我敢保证在你照后面的方法开场拧来拧去的时候,很容易就忘记前后左右开场是什么颜色,这样就拧乱了。所以你开场一定要定好一个你喜欢的朝向。在这里我选蓝色做为顶面,绿色为底面,红色前面,橙色后面,白色左面,黄色右面。当然你可能贴纸贴的就跟我不一样,魔方六面贴纸应该有5*3!=30种贴法吧,为啥呢?因为假设你指定蓝面为顶面,那么底面就应该有5种选择,还剩下4面构成一个环,这个环去除了旋转对称共有3!种贴法,对吧?!)

第一步对好第一面十字
第二步对好第一面加上四个侧面的T字形
第三步放第二层棱色块
第四步在魔方新的顶面画十字
第五步翻转魔方顶面四角,对好顶面颜色
第六步调整顶面四角的顺序
第七步最后将棱色块顺序排列好
第一步对好第一面十字
,对好蓝色十字,同时更要注意四个侧面的
棱和中心是同色的。
2。方法很简单,就是把中间层含有蓝色的棱色块变到底面,旋转底面对好侧面颜色,再翻上来.
3。假设我们观察好了四个含有蓝色的棱色块的顺序,那我们就可以在中间层直接把棱色块转到顶层。顶层含有蓝色棱色块侧面按逆时针顺序读就是红黄橙白,只要顺序对,顶层对好一个侧面,四个侧面就都对好了。
第二步对好第一面加上四个侧面的T字形
,对好蓝色第一面,同时要对好四个侧面的T字形。
2。下面两个算法互为对角线镜像。对角线镜像就是对着左图的所示照镜子。你参照的看上面两个算法也可以看得很明白。这个对角线镜像后面我们会无数次的遇到,请大家一定注意.
,比方蓝红黄小角块必须上到红黄角,不能上错,否那么T字就出不来啦.
,我们就试着旋转侧面和底面几次,总可以使其变成上面两种情况.












第三步放第二层棱色块


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5


2
6


3
7


4
8


1
5


2
6


3
7


4
8
1。首先找到同色的一排,然后把这个要处理的棱色块的目的位放在最靠近你的右前角,如上图红色箭头所示的地方,同色的一排在前面就是第一种情况,在右面就是第二种情况。
2。上面两个算法互为对角线镜像。而他们各自的前4步和后4步也是对角线镜像,上面算法的图,两列比照着看就很清楚。
3。后面4步不用记,是一个“接孩子放学”的过程,把组合好的两个小色块归位,很好理解。
第四步在魔方新的顶面画十字

第1步


第2步


第3步
1
2
3
4
概率1/8
概率1/4
概率1/2
概率1/8
1。此步的算法会在上面四种情况中切换。是按照从左到右的顺序切换。假设你碰见第一种情况就用3次这个算法,假设碰见第二种情况就用2次这个算法,每用一次算法之前都要按照上图绿色的样子来摆好魔方的方位.
,只看棱色块,比方你要见到左图这样,就算是上面第3种情况,见到右图这样,就算上面第2种情况.
3。我们只需要对出绿色十字就好啦,并不需要十字的侧面颜色和下两层吻合.

第4步


第5步


第6步

第五步翻转魔方顶面四角,对好顶面颜色
算法1

1
5


2
6


3
7


4

,他们互为对角线镜像,算法1顶层一直在做逆时针旋转,算法2顶层一直在做顺时针旋转.
-7种情况,你可以用上面算法1和2的组合解决。你就记住一句话”2后4左"。先选一个顶面不是绿色的角块放在最上面(左后角),假设有2个绿色不在顶面(3-5情况),你就让最上面的那个小角块的绿色冲后,假设4个绿色都不在顶面(6和7情况),你就让最上面的那个小角块的绿色冲左,然后都应用算法1,3—7情况就会变成1或2情况了。
,四个角的绿色朝向的角度之和是360度的整数倍,这决定了你只会碰见这7种情况+对好8种情况,假设你碰见了其他的情况,一定是有人拆过你的魔方并把它装错了,请拆下一个角块翻转它,让他变成这8种情况之一。
算法2

1
5


2
6


3
7


4

第六步调整顶面四角的顺序


第1步


第2步

第3步

第4步
我们这步要对成左图这样的形态,
,这条边的两个角有一样的颜色,像以下这些例子,你也有1/6的概率找不到这样一条边我们一会儿再说。这条边两角中间的棱颜色和下面两层的颜色我们不用关心。假设你4条边都是两角颜色一样,那就是已经对好,你转一转顶层就知道啦。


,以上表最后一个为例,变成以以下图这样,然后应用上面的算法就行啦。
正面
反面

,你就闭着眼睛应用一遍上面的算法,就一定可以找到啦.

第5步

第6步


第7步

第8步

第9步
第五步算法1

1
5

2
6


3
7


4
第七步最后将棱色块顺序排列好
1
2
,顶层三个棱要逆时针旋转,就用第五步算法1+整个魔方转180°+第五步算法2,已经对好的那个面放在前面.
,顶层三个棱要顺时针旋转,就用第五步算法2+整个魔方转180°+第五步算法1,已经对好的那个面放在右面。
,你只要注意第一种情况顶面三个棱是要逆时针旋转,而算法1顶面也一直在逆时针旋转,所以先用算法1,二情况顶面三个棱要顺时针旋转,而算法2顶面一直在顺时针旋转,所以就先用算法2。知道了先用那个算法之后,你就注意,第一步总是切开那个对好的面,你就知道魔方该怎么摆了。
第五步算法2

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3
7


4