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2007年3月21日星期三

3×3魔方基本解法整理

前两天在网站Rubik's Cube的文章指导下,终于第一次完成了魔方。在学习的过程中,发现网站Rubik's Cube的文章内容组织的还是有些乱,这里按照我的思路再整理一下,所有素材来自网站Rubik's Cube
基本介紹

  • 魔術方塊的構造
中心(Center) 角(Corner) 邊(Edge)

  • 魔術方塊公式怎麼看
    • 表示方法:
符號 位置 符號 轉法
U(Up) 頂面 (無) 順時針旋轉
D(Down) 底面 ' 逆時針旋轉
L(Left) 左面 2 180度旋轉
R(Right) 右面 (小寫) 兩層順時針旋轉
F(Front) 前面 (小寫)' 兩層逆時針旋轉
B(Back) 後面 (小寫)2 兩層180度旋轉
    • 图示:

順時針
逆時針
兩層順時針
兩層逆時針
頂面(U)

U

U'

u

u'
底面(D)

D

D'

d

d'
左面(L)

L

L'

l

l'
右面(R)

R

R'

r

r'
前面(F)

F

F'

f

f'
後面(B)

B

B'

b

b'
    • 中間層图示:

M

M'

E

E'

S

S'

基礎解法「Layer by Layer」
  • 第一層
    • 第一層的目標就是把原本很亂的方塊整理成像下面左图那個樣子,而下面右图是错误的,也就是需要第一层的表面和侧面都要对齐。建議習慣看一個顏色當基準面(我是習慣白色)。

目標

错误
    • 角(Corner)的转法:
Case
圖形
步驟
Corner 1
F D F'
Corner 2
R' D' R
Corner 3
R' D R F D F'
Corner 4
F D' F' R' D' R
Corner 5
R' D2 R D R' D' R
    • 邊(Edge)的转法:
Case
圖形
步驟
Edge 1
d' R' E R
Edge 2
d' R E2 R'
Edge 3
F E F'
Edge 4
M D2 M' F E F'
Edge 5
M D2 M'
  • 第二層
    • 第二層的目標就是像下面那樣.也就是說在第一層完成後,把整顆方塊180度旋轉,再來作第二層。
    • 碰到頂層無目標edge時,請假設某一塊為「目標edge」,然後把正真的目標edge換到頂層。
        
    • 转法:
Case
圖形
步驟
A1
U' F' U F U R U' R'
A2
U F U' F' U' L' U L
  • 第三層
    • 在第二層結束後會發現頂層會呈現不規則的排列。
    • 先把頂面顏色統一了之後才能進行下一步,而OLL(Basic Orientation of Last Layer)就是翻轉頂層角度的方法。这里只是需要顶层表面颜色一致,不需要顶层侧面完成,可能还是混乱的。效果如下图所示:
=>
      • 先处理頂層邊:
        • 目標就是达到下图的样子:
        • 只需要多次使用同一个公式(六步法):「R' U' F' U F R 」
        • 实际结束的状况可能有:
      • 再处理頂層角:
        • 頂層邊处理好后,结合侧面状况,共有一下几种可能:
Case 1
Case 2
Case 3
Case 4
Case 5
Case 6
Case 7
        • 上述Case除了1、2,其他Case只要對著圖的方向按照Case 1做就可以變成1、2的CASE了:
Case
圖形
步驟
1
R U' L' U R' U' L
2
L' U R U' L U R'
    • 在OLL完成後,頂面顏色統一了,接下來可以看到第三層週圍的位置還是亂的,我们需要PLL(Basic Permutation of Last Layer)来将顶层表面及顶层侧面全部颜色对齐,也就是完成魔方。效果如下图所示:
=>
      • 先換角:
        • 公式:
Case
圖形
步驟
P1(逆時針)
R B' R F2 R' B R F2 R2
P2(順時針)
L' B L' F2 L B' L' F2 L2

        • 對齊方式說明:
Case
說明
例圖
Case1 我稱為「鄰邊對齊」,看右邊的例圖,圈起來的地方是一排三個組成的同色的柱子,且有對齊的兩個柱子,剛好在旁邊,不限任何顏色,只要兩個對齊角為並排時,擺成圖中的方向直接做P1或P2就可以了。若不清楚可以看P1的動畫(動畫轉個U'後就是紅色對齊),若自己手上的方看不太出來,可以轉動頂層來找對齊的柱子
Case2 我稱為「對邊對齊」,基本上不限任何顏色,只要非並排式對齊只要做P1或P2就會回到Case1,之後再比照辦理。
      • 再換邊:
        • 公式:
Case
圖形
步驟
P3(逆時針)
F2 U' R' L F2 R L' U' F2
P4(順時針)
F2 U R' L F2 R L' U F2
        • 其他case方式解法說明:
Case1 只要做一次P3或P4,會回到P3或P4的Case,然後比照辦理。
Case2 同上....
  • 恭喜你,你已經完成了!!
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文章标题: 3×3魔方基本解法整理
文章地址: https://blog.foolbear.com/2007/03/33.html

3 条评论 :

大笨熊 说...

Rubik's Cube Solve 是一个在线解魔方的工具,值得试用。
感觉他使用的方法和上文描述的方法是一样的。

大笨熊 说...

另外 Rubik’s Cube Solver 是开源的,其源代码可以在这里下载到:http://www.wrongway.org/?rubiksource,有兴趣的朋友可以研究研究,^_^!

大笨熊 说...

数学家 Tomas Rokick 在2008年先后证明了任意组合的魔方可以在25步、23步和22步内还原。现在在 Google 捐赠的35个 CPU 年空闲计算能力的帮助下,包括 Tomas Rokicki 和 Morley Davidson 等人的研究团队证明任意组合的魔方可以在20步内还原

魔方是匈牙利的 Rubik 教授在1974年发明的智力玩具,魔方的最少还原步数又称为“上帝之数”,现在上帝之数正式定为20。

from http://science.solidot.org/article.pl?sid=10/08/09/1018200

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