魔術方塊的解法有很多種,最常用的是棱先、角先和層先。
在書寫魔術方塊轉動步驟的時候,有一些國際約定需要注意:
層表示約定:F、B、L、R、U、D分別代表前、後、左、右、上、下面,四階和五階魔術方塊則增加f、b、l、r、u、d符號,意為中間層。
轉動約定:如果為順時針轉動,則層符號後無內容;若逆時針轉動90度,則記為層符號+「'」,比如上方第一層逆時針轉動90度,則記為F';如果轉動180度,則記為層符號+「2」,比如上方第一層轉動180度,記為F2。
[編輯] 二階
二階的解法非常簡單,一般來說都是使用層先解法,即將底面一層的色塊先歸位,然後再用三階魔術方塊裡面的角公式將上層的色塊對位、對色即可完成。
[編輯] 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。
[編輯] 角先
角先方法是先將魔術方塊的八個角歸位定色,然後再填補棱色,最後完成復原。這種方法記憶的公式比較多,所以速度會較層先快。最快的角先魔術方塊高手可以在30秒之內復原魔術方塊。
[編輯] 棱先
棱先方法是先將棱塊歸位定色,然後填補底層和上層的角塊的方法。
[編輯] Fridrich Method
Fridrich Method其實是層先的變種,但是由於其歸納出了可能出現的各種情況,所以在記憶量上面要增大許多倍(80多個公式),其步驟分為以下幾個:
將底層轉出一個符合色塊分佈的十字 (Cross)
同時將底層角塊和相對應棱塊歸位 (F2L,First 2 Layers) 41個公式
最上層利用公式將顏色統一 (OLL,Orient Last Layer)57個公式
將最上層側面的顏色統一 (PLL,Position Last Layer) 21個公式
現在絕大多數魔術方塊高手都使用Fridrich Method,因為相對於它能達到的速度來說,80多個公式的記憶量就顯得不多了。
[編輯] 四階
四階的復原需要經過以下幾個步驟:
將中心塊按照正確的對色完成(此處的中心塊其實並不獨立存在,因為其實它是由中心的四個小塊構成)
將相同顏色棱塊對位
此時的四階魔術方塊其實已經降階成為了三階魔術方塊,可以按照各種方法復原。
[編輯] 五階
五階的復原需要經過以下幾個步驟:
將中心塊按照正確的對色完成(此處的中心塊其實並不獨立存在,因為其實它是由中心的九個小塊構成)
將相同顏色棱塊對位
此時的五階魔術方塊其實已經降階成為了三階魔術方塊,可以按照各種方法復原。
若有特殊狀況可用公式復原。
3階魔術方塊的英文官方名字叫做Rubik'sCube,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!3812!212)/(223)=43,252,003,274,489,856,000或者約等於4.31019,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。
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。在這個坐標系里有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!3812!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4.31019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4.31019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。
2008-07-07 22:29:30 補充:
http://hk.geocities.com/tseyik/rubik.html
呢度好清楚!
有圖!可惜我冇html,post唔到比你