魔方解魔_六面还原简单易学版

1 魔 方 解 魔

——六面还原教程，嘉庆子，2006年11月

魔方的来历（1981年6月出版）

令人着魔的魔方是匈牙利建筑和设计师E·鲁毕克于1974年发明出来的一种教具，他希望找到一种帮助他的学生理解三维空间的问题的方法，因而想出了这种魔方。

据说，他第一次使魔方还原，用了一个多月时间，现在各地都举行魔方比赛，魔方大师们争着提高自己解决魔方问题的速度，最新的世界记录是24秒（1981年）。

魔方的花色斑驳，毫无规律。据计算一个魔方竟能变出4325亿亿种花色来。此时，只有掌握了一定规律才能使之还原成六面同色。

魔方六面还原方法：

魔方还原竞赛是把魔方各面的颜色完全打乱，看谁能以最快的速度把它恢复到六面单一的颜色。由于这种竞赛需要用脑、手、眼同时配合，对培养人的智力十分有利，因此世界各国都十分流行，还常举办各类悬奖比赛。

魔方还原竞赛分办两种，一种是把打乱的魔方恢复其中一面成单色，叫单面还原，这种玩法比较适合老年人和儿童；另一种是把打乱的魔方全部恢复成单色，叫六面还原，这种还原较复杂。

要强调的是，所谓顺（逆）时针旋转都是指眼睛对准将要旋转的一面而言。

对于一个魔方，如右图所示：1(1*)指角块，2(2*)指边块，3指中心块。正对自己的一面（包括4个角块，4个边块，1个中心块共9个方块）为前面，其上、下、左、右、后分别为上面、下面、左面、右面、后面。

在此方法中，规定每一面顺时针旋转（假定这一面为前面时的顺时针旋转）记为“+”，反之，逆时针旋转记为“–”。例如上图中，右面向上转（即将1转至1*）就记做“右+”，有如后面旋转（即1*转至1）记做“后-”；当每一面连转2下时，因为它不论是顺时针还是逆时针旋转，效果都一样。所以只记做“下2”（假如是下面连转2下）；在某一程序的进行中，应该注意被当作前面的这面不能中途变换（即不要转动整个魔方）。当某一程序要连续两遍时，是用小括号括住全程序，然后在右边小括号的上角记做2来表示的，如“（前-右+前+右-）2”。

一、单面还原：

当你拿到一只打乱的魔方时，应先观察一下哪一面还原比较容易，如果上面中心块的颜色是棕色的，三个边块和两个角块的颜色也是棕色的（图1），那么这一面恢复就比较容易，一般来说，可以先做边块移位，进行边块移位时，应先将边块不是棕色的那面放在前面，然后再找出棕色边块在那里。通常状况下，这一边块的位置只有两处，如图的（图2）1（或1*）和2（或2*）处，如果不在这两处，可以旋转把它移过来。 2 如果这一边块在1或1*处，只要将魔方的前面顺或逆时针旋转180○或90○即可。若在2处（在2*处，应将它转至2处），只要按前+上+下-左-的程序依次旋转，就可将它调整到上面来（图3）。接下来进行角块移位，先把需要还原的角块放在前面的左角或右角，然后再寻找棕色块在哪里，棕色块不外乎位于（图4）中的1、2、3三处。

当棕色块在1处时，可按下-右-下+右+的程序进行旋转，1处角块就到达图3的右上角位置。

当棕色角块在2处时，可按下+左+下-左-的程序进行旋转，2处角块就到达图3的左上角位置。

当棕色角块在3处时，可按右-下+右+前+下2前-的程序进行旋转，3处角块就到达图3的右上角位置。

图1 图2 图3 图4 图5

二、六面还原：

1、第一层还原：如果要进行六面还原，首先必须完成第一层还原，也就是使第一层的各小块不仅上面颜色一样，而且四个侧面的颜色也与相邻面中心块颜色一致（图5），如果最后出现有些边块侧面的颜色与相邻中心块不一致时，就必须再进行调整，调整方法是：如出现图6情况，可按左-右+上-下+右+上+下-前2右-左+的程序旋转，将角块3和角块4对调，（图7）可按右-下-右+后-下2后+右-下+右+的程序旋转。假如在边块移位和角块移位时，就注意到使每一个边块或角块侧面的颜色同相邻面中心块颜色一致，那么就不必进行以上的调整了。

图6 图7 图8 图9 图10

2、第二层还原：第一层还原全部完成时，就可以进行第二层还原，先把魔方翻一个身，使已经还原的一面朝下，也就是第一层在下面，第二层在中间，第三层在上面，第二层还原结果如图8所示。

由于中心块的颜色已与下面第一层一致，需要调整的只有四个边块，还原时将需要调整的那一面放在前面，如图9所示，然后把相应的颜色的边块找到，如果此边块在第三层，那么就先把它转到前面，位置不外乎在图9中的1、2、3、4四处。究竟是把1调整到2，还是把1调整到3，则要看4的颜色应该在右面还是在左面，如果要把1调整到2，可按 上+右+上-右-上-前-上+前+ 的程序旋转，若要使1调整到3，则可按 上-左-上+左+上+前+上-前- 的程序旋转。 3

如果出现边块在第二层，但位置不对或位置正确，边块两面颜色正好相反的情况（图10），这时可先按图9中将1调整到2的程序，先把这块边块调整到第三层（图11），然后将第三层旋转180○把它转到前面来，在按1调整到2的程序做一次，就可将它调整到正确的位置。

图11 图12 图13 图14 图15

3、第三层角块还原：完成了第一层和第二层还原之后，只剩下第三层的四个角块和四个边块，先考虑角块的位置，暂不考虑角块的各面颜色，如果上面一层的四个角块有一个角块的位置是对的，只是三面颜色与相应的三个中心块不一致（图12），那么先移动整个魔方，使这个角块处于整个魔方的后右上角位置（图13）

图13中的三角块位置都不正确，应按箭头所示方向进行调整，这一调整可以通过两步来实现，第一步先按 前+下+前2下2前2下-前- 的程序进行旋转，使前面的左上角角块与右上角角块对调（图14），然后将第三层逆时针旋转90○，使左面两个需要对调的角块调到前面来，按同样的程序再做一次后，旋转180○，这时四个角块的位置就全部正确了。

值得注意的是，这个程序如果只做一次，会把下面已经还原的颜色打乱，必须做两次才能使下面两层的颜色还原，因此，在进行角块对调时，一定要使旋转程序成为偶数次，如果碰到对调次数是奇数次的话，可把第三层旋转90○，并重新安排调整次序，这样对调的次数就会变成偶数，在进行第二次角块对调时，只能转动第三层，将需要对调位置的两角块转到前面，而不能转动整个魔方。

四个角块位置调好后，应观察一下各个角块的各面颜色，图15中的角块1，只要将它逆时针旋转，各面颜色就一致了，按 （前-右+前+右-）2 的程序进行旋转，可以使各面颜色一致。

当前面右上角的角块需要顺时针旋转时，可按 （右+前-右-前+）2 的程序旋转，但上面这两种程序必须做3次或3的倍数次，否则下面的两层将乱。

在图15中，只有前右上角1和后左上角2两个角块的颜色不一致，一个角块需要逆时针旋转，另外一个角块需要顺时针旋转，调整时，可先按逆时针旋转的程序，将角块1的颜色调整好，然后再将上面一面旋转180○，按逆时针旋转程序连续做2次，于是角块2的颜色也调整好了。由于正好做了3次，所以下面两层的颜色仍不变。

一般来说，当只有两个角块颜色面需要调整时，它们必定是一个需要顺时针旋转，另一个需要逆时针旋转，调整前应通过心算，安排一下调整次序，灵活的运用各种程序。 4

4、第三层边块还原：第三层角块还原后，就可以进行边块还原，边块还原分为2步，第一步先把边块的正确颜色翻到上面来，按 前+下-上+左+下-上+后+下-上+右+下-上+ 的程序，可使图16中的边块1的兰色网点转到上面来，然后将上面一面顺时针旋转90○，使边块2转到前面来，再按刚才的程序做一次，就可将上面一面的颜色调整成全兰色网点。这一程序也必须做偶数次，否则也会将其它面打乱，完成上面全兰色网点后，就可以进行边块侧面颜色的调整，通常情况下可能有三个边块的颜色不一致，如图17所示。

图17中的边块1需要调到2的位置，2要调到3的位置，3要调到1的位置，这时可将颜色正确的边块4放在左面，按 右2下-左-右+上2左+右-前2下+右2 的程序进行调整，1次就可将3个边块调整好，如图中1、2、3、4都不对，可按上面程序做一次，这时就会有一个边块的颜色是正确的，然后再按上面程序做一次，就行了。

图16 图17

三、魔方还原总程序表：

第一层还原：左-右+上-下+右+上+下-前2右-左+；右-下-右+后-下2后+右-下+右+

第二层还原：上+右+上-右-上-前-上+前+；上-左-上+左+上+前+上-前-

第三层还原：前+下+前2下2前2下-前-（做偶数次）

（前-右+前+右-）2（做3的倍数次）；（右+前-右-前+）2（做3的倍数次）

前+下-上+左+下-上+后+下-上+右+下-上+（做偶数次）

右2下-左-右+上2左+右-前2下+右2

上+左-上-左+上+左+前-左-前+上2