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三階魔術方塊
三阶魔方
三階魔術方塊

3階魔術方塊的英文官方名字叫做Rubik's Cube，也就是用魯比克教授的名字命名的。它每個邊有三個方塊，官方版本魔術方塊邊長為57毫米，三階魔術方塊的總變化數是(8!·38·12!·212)/(2·2·3)=43,252,003,274,489,856,000或者約等於4.3·1019，而世上最快的魔術方塊愛好者Macky可以在12秒[2]還原任意打亂的魔術方塊，所以說魔術方塊是一種不可思議的玩具。

三階魔術方塊總變化數的算式是這樣得來：首先六個中心塊是不可以移動的，他們由於顏色的區分正好構成一個坐標系。在這個坐標系裡有8個角位置，和12個棱位置。對於8個角位置，我們有全排列8！而每個小角色塊有3種朝向，所以要乘上38。對於12個棱色塊，同樣的道理，有12!·212。這樣兩個數字相乘就是上面算式的分子8!·38·12!·212。這個結果其實就是如果我們把魔術方塊拆掉，再隨機的組裝起來，一共可以得到的變化數。這個數字是上面結果的12倍。也就是說我們隨意組裝的一個魔術方塊有 11/12的機率不能還原到六面分別同色的狀態的。對於分母的2*3*2，它們分別的意義是，保持其他色塊的位置和朝向不變，不可能單獨翻轉一個棱色塊（也就是將其兩個面對調），不可能單獨翻轉一個角色塊，不可能單獨對調一對色塊的位置。

或者簡單一些說，如果我們用拆卸的辦法強行的把比如一個棱色塊翻轉，在魔術方塊的一切可能的變化下，它可以變化出4.3·1019種樣子，但是絕對變不出六面分別同色的樣子，也絕對變不出六面同色可以衍生出的4.3·1019種樣子中的任何一種。我們翻轉一個棱色塊，魔術方塊就會落入了一個異度空間，永遠不會回來。

三階

[編輯] 層先

這類解法分為以下幾個步驟：

* 選擇一個顏色作為底面色，然後使用基本公式將其拼成一面
* 將底層的邊色歸位
* 將第二層歸位
* 將最上層轉出一個「十」字
* 將最上層利用公式填滿同一種顏色
* 角塊歸位、對色
* 棱塊歸位。

由於其公式少（可以簡化為7個），所以一般為初學者使用。一般人在經過練習後，使用一個好魔術方塊可以達到1分鐘之內復原的水準。