魔方知识

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三阶魔方1-什么是三阶魔方

魔方，又称魔术方块，是匈牙利建筑学教授和雕塑家厄尔诺·鲁比克（Emo Rubik）于1974年发明的机械益智玩具，鲁比克是魔方界的教父，因此魔方的英文名便称为Rubik ’s Cube。厄尔诺·鲁比克出生于1944年7月13日，是匈牙利布达佩斯建筑学院的教授，在教学中，自己动手做出了第一个魔方的雏形来帮助学生们认识空间立方体的组成和结构。在他完成第一个作品以后，转动了几下，发现很难还原至原来的样子，于是他意识到这个新的发明会很不简单。不久以后鲁比克为自己的发明申请了专利，让鲁比克没有想到的是，这个边长不到6厘米的玩具意然很快风靡全球。我们常见的魔方是3×3×3的三阶魔方，是一个正6面体，有6种颜色，由26块组成，其中有8个角块，12个棱块，6个中心块（和中心轴支架相连接），别看只有26个小方块，变化可真是不少，魔方总的变化数为：

约等于4.3×1019。如果你一秒可以转3下魔方，不计重复，你也需要转4542亿年，才可以转出魔方所有的变化。由此可见，这么多变化使魔方每次玩起来都有一种新鲜感，这种不变中又有万变是魔方的最大魅力。

三阶魔方2-魔方的基本概念

为了便于描述魔方复原过程，我们需要熟悉魔方的一些基本概念——面、层、角块、棱块、中心块，面位、到位、归位。

一面复原：是指一个平面的3×3块的同一面的颜色同色。

一层复原：是指一个平面的3×3块所处的3×3×1块，不仅同一面的颜色同色，3×1块的侧面颜色也同色。

如下图所示，请仔细比较一面和一层的区别。

从外观来看，中心块有一个面，棱块有两个面，角块有三个面，如下图所示。

面位：只有一面颜色与中心块颜色相同，其他面颜色和中心块不相同。

到位：位置正确，但任一面的颜色和所在面的中心块颜色都不相同；

归位：每面颜色均和所在面的中心块的颜色同色，它是魔方块还原后的状态。

“面位”、“到位”与“归位”的概念可不要搞混了，对魔方还原来说，这三者是有本质区别的。

三阶魔方3-魔方常见标准配色

国内常见的专业魔方基本都是按照这种方案来贴色，如果你的魔方不是这种贴色，请更换你的贴色或者转换理解，教程是黄色放置在上，蓝色放置在前，红色放置在右的视角来做演示讲解的，在实际学习的过程中，请理解教程中公式的作用，不用硬套完全一们的颜色来理解公式。

三阶魔方4-魔方公式符号说明

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魔方公式符号说明：

F = front face 前B = back face 后

L = left face 左面R = right face 右

U = up face 上 D = down face 下

判断顺逆时针的规则：以对应面的视角来判断，如：U'表示的意思是上面的视角来看逆时针旋转90度，R表示的意思的右面的视角来看顺时针旋转90度，D'表示的意思是下面的视角来看逆时针旋转90度。

其他说明：

1、

x（整个魔方以R的方向转动）

y（整个魔方以U的方向转动）

z（整个魔方以F的方向转动）

2、公式中的括号一般是为了方便记忆而加上的符号，（）2的意思是括号里面的公式连续做两遍。

3、斜体是用右拇指转动，下划线用左食指，公式中的括号一般是为了方便记忆而加上的符号，括号里面的公式一般是一组常见的基本手法，在记忆整个公式中，可把括号里面的公式浓缩成一个符号来记忆。

补充说明：假设你的魔方现在黄色面在上，白色面在下，蓝色面在前，X的意思就是把魔方翻转成蓝色面在上，白色面在前，结合上图的图示再好好体会一下xyz是怎么翻转魔方的。

常见三阶魔方公式说明汇总：

三阶魔方5-入门玩法教程

下图是本教程介绍的三阶魔方入门的玩法（层先法）复原的基本步骤示意图：

第一步：底棱归位（又称底部架十字，底层四个棱块正确复原的过程）

注：（本教程以白色为底面，为了方便交流与学习，请统一把白色作为底面）。

魔方底层架十字可以无师自通，只是我们这一步要复原的四个棱块的相对位置顺序要注意，由于我们以白色中心块做底层，按照我们现在的主流魔方的贴纸的帖法（上黄下白，前蓝后緑，左橙右红），如果我们先复原了白蓝这个棱块，那我们在保持白色中心块在底部的情况下，白红的棱块就一点要放在白蓝棱块的右边，白橙棱块放在白蓝棱块的左边，白緑棱块放在白蓝棱块的对面，由于魔方的中心块不会发生变化，所以在原的过程中，我们是以中心块为参照物的，第一步我们在复原白蓝、白红、白绿、白橙这四个棱块的时候，我们可以先把白色面旋转到顶层，和黄色中心块同一个平面，然后再把他对应的另一个颜色（蓝或红或緑或橙）经过旋转最上层，使之和对应的中心块的颜色同色，这样我们再旋转180度，对应的棱块就正确复原到底部了。

注意：图1-1的情况是没有正确归位的情况，需要调整白蓝和白红两个棱块的位置，才是正确的完成了底棱归位

第二步：底角归位（复原魔方第一层四个角块）

魔方的四个底角正确归位以后一定会出现倒T字型，如图2所示，如果不是这样肯定是底面角块没有正确归位（位置错了，重新来过）。

底角归位也可无师自通，有兴致的朋友可以自己琢磨一些技巧和完成这一步。有难度的朋友可参考我下面介绍的一种技巧来完成，我们先看图2-1和图2-2，首先我们先确定目标块的位置是在他要正确归位的正上面的位置，然后我们再看白色的面朝向何方，就很快的能快速判断出来是下图几种情况中的哪一种了。

复原基本思想：先将目标角块调至顶层侧面，再转动能与之相连形成顺色整体的面，使目标角与底棱连成一个(1×1×2)的归位整体，再转至正确的位置。因此，下列的五个实例

第三步：中棱归位（复原魔方中层四个棱块的步骤）

魔方中间层共有四个棱块，也只是四个棱块需要复原（注意中间层没有角块哟），图3-1和图3-2是两个比较常见的情形，我们主要介绍的就是这两种情况的复原方法，仔细分析比较这两个公式，步骤虽然有点多，可是很好记忆哟。当碰到图301的情形时，你需要的棱色块不在顶面，而在中间层棱块的位置，但颜色反了，碰到这种情况或者类似这种情况，我们就用3 -1或者3-2的公式把最上面一层的其他颜色的棱块转移到该位置，我们要的那个蓝红棱块就自然换到顶层了，这稍微有点麻烦，不过这种转换的思想可好好领会一下，在以后的学习过程中会经常用到类似的魔方转换思想。

公式3-1：（U' F' U F ）（U R U' R'）

公式3-2 ：（U R U' R'）（U' F' U F）