魔方知識介紹

玩轉(zhuǎn)“魔方”魔方根本介紹及層階解法入門什么是魔方魔方，英文正式名稱是Rubik‘sCube,臺灣叫魔術(shù)方塊，香港叫扭計骰，是匈牙利布達佩斯建筑學院魯比克教授在１９７４年創(chuàng)造的。魔方種類較多，平常說的都是最常見的三階立方體魔方。其實，也有二階、四階、五階等各種立方體魔方，還有其它的多面體魔方，也可以是其它多邊形和球形、板形等。RUBIK教授與他創(chuàng)造的三階魔方魔方的種類與變化〔一〕魔方的種類與變化〔二〕魔方的種類與變化〔三〕魔方的種類與變化〔四〕魔方的影響力二十多年前，魔方用她獨有的魔力征服了全世界，并以驚人的銷量成就了玩具界史無前例的奇跡。當年魔方不但被譽為“最有教育意義的玩具”，還獲得“1980年最正確游戲創(chuàng)造獎”、以及“20世紀最有影響的100項創(chuàng)造之一”。魔方與中國的華容道、法國的單身貴族〔獨立鉆石棋〕同被稱謂智力游戲界的三大不可思議。根據(jù)估計，自創(chuàng)造來，魔方在全世界已經(jīng)售出了約3億多只。魔方的玩法魔方的根本玩法是把顏色已經(jīng)攪亂了的各個面復原到每個面都是一種顏色，隨著對魔方研究的深入，魔方的玩法也由簡單的復原，向復合型手、眼、腦協(xié)調(diào)運用等多樣化競技運動開展：快速復原、單手復原、閉目復原〔盲擰〕、最少步復原等等。魔方中的科學數(shù)學：首先引起的是數(shù)學家們的興趣，魔方首次風行全球時，其最吸引人的是復原問題，因此，當時的數(shù)學家們出盡風頭。他們根據(jù)群論和線性代數(shù)等專門的數(shù)學理論和知識，借助電子計算機，得到了各種各樣的魔方復原方法。而現(xiàn)在的研究和計算機技術(shù)的提高，對魔方的研究已大大超過了當時的水平。現(xiàn)在已經(jīng)可以利用計算機算出每種狀態(tài)的最簡復原方法，不過現(xiàn)在最大的難題是誰也還不知道22步或23步的魔方最遠狀態(tài)的樣子。人工智能領(lǐng)域，魔方是的一個重要研究對象；計算機領(lǐng)域；物理學家建立了魔方和粒子物理的關(guān)系?；瘜W家通過魔方的變換來使得自己加強對物質(zhì)的認識。魔方的物理構(gòu)造也是建筑學方面的優(yōu)良教具。相信了解魔方的人越來越多，魔方還可以被引入更多的科學研究領(lǐng)域給更多的科研人員以幫助。三階魔方的變化三階魔方別看只有26個小方塊，變化可真是不少，魔方總的變化數(shù)為或者約等于4.3X1019〔4300億億〕。如果你一秒可以轉(zhuǎn)3下魔方，不計重復，你也需要轉(zhuǎn)4542億年，才可以轉(zhuǎn)出魔方所有的變化，這個數(shù)字是目前估算宇宙年齡的大約30倍。三階魔方總變化數(shù)的道理是這樣：六個中心塊定好朝向后，就構(gòu)成了一個坐標系，在這個坐標系里，8個角色塊全排列8!，而每個角色塊又有3種朝向，所以是8!*38，12個棱色塊全排列每個有2種朝向是12!*212，這樣相乘就是分子，而分母上3*2*2的意義是，保持其他色塊不動，不可以單獨改變一個角色塊朝向(對應3)，單獨改變一個棱色塊朝向(對應2)，和單獨交換一對棱色塊或一對角色塊的位置(對應另一個2)。什么人在玩魔方圍棋世界冠軍常昊95歲的老人最年輕的魔方復原者：3歲9個月的廣州女孩謝恩希，229秒姚明在NBA玩魔方科學家在學校開展的情況為什么要玩魔方益智：魔方是挑戰(zhàn)人類智力的一種游戲，鍛煉人類的理解能力、邏輯能力和記憶力；健腦：是一種大腦的體育運動；健身：挑戰(zhàn)魔方的復原速度，也成了手指靈敏度的競技比賽；培養(yǎng)健康有益的興趣愛好；是象征智慧與時尚休閑活動。第四屆魯比克魔方世界錦標賽2007年10月5日，第四屆魯比克魔方世界錦標賽在魔方的創(chuàng)造者魯比克教授的家鄉(xiāng)匈牙利布達佩斯舉行,來自32個國家和地區(qū)的300名選手參加了比賽。匈牙利14歲男生庫迪·南多爾于周末在布達佩斯舉行的上獲得4枚金牌。三階魔方的結(jié)構(gòu)三階立方體魔方由２６個小方塊和一個三維十字連接軸組成，小方塊有６個在面中心，８個在角上，１２個在棱上，物理結(jié)構(gòu)非常巧妙。它每個面縱橫都分為三層，每層都可自由轉(zhuǎn)動，通過層的轉(zhuǎn)動改變小方塊在立方體上的位置，各局部之間存在著制約關(guān)系，沒有兩個小塊是完全相同的。三階魔方的復原立方體各個面上有顏色，同一個面的各個方塊的顏色相同，面與面之間顏色都不相同。這種最初狀態(tài)就是魔方的原始狀態(tài)。復原魔方就是按照某種規(guī)那么轉(zhuǎn)動魔方，使其恢復到原始狀態(tài)。三階魔方的顏色三階魔方的六面顏色的搭配，上黃下白前藍后綠左橙右紅，這是目前常見的搭配方式，也有其它多種配色方式，如小圖的二種?！灿涀∧Х降呐渖軒椭覀冊趶驮瓡r快速找到解決的方法〕魔方面的標記與魔方公式復原魔方對人類的智力是一個極大的挑戰(zhàn)，很少有人不參照前人摸索的方法而能獨立完成魔方復原，人們在總結(jié)歸納復原魔方的方法的同時，制定了一些魔方的識別規(guī)那么及復原方法的公式。魔方的每面都由一個字母來標識:R=右面L=左面B=后面D=下面F=前面U=上面在魔方公式中每一個字母表示將字母代表的魔方面轉(zhuǎn)動90度,如“F”表示將面向你的前面“F”面按順時針方向轉(zhuǎn)動90度,如果字母+“`”=倒轉(zhuǎn)，“R`”表示將右面按逆時針方向轉(zhuǎn)動90度。初級解法—層先法層先解法即先轉(zhuǎn)出一面為十字，依圖調(diào)整該面四棱塊與中層中心塊顏色相同，再將該面的顏色調(diào)成一致，倒轉(zhuǎn)魔方，轉(zhuǎn)好四周面的中層，將頂面轉(zhuǎn)出十字，再調(diào)四周面上層棱塊與中心塊的顏色，最后調(diào)整頂面四個角的位置和顏色，六面就完成了！

第一節(jié)：調(diào)整一面成十字--頂層棱塊1.2調(diào)整一面成十字--頂層棱塊1.3調(diào)整一面成十字--頂層棱塊1.3調(diào)整一面成十字--頂層棱塊調(diào)整頂層棱塊與中心塊的顏色相同〔使用此公式時，一定要確認是標準狀態(tài)，在本圖例中，使用公式后，頂層的白綠棱塊不動，其它三個棱塊按順時針方向調(diào)換位置(黃綠棱塊從R面到B面、紅綠棱塊從B面到L面，橙綠棱塊從L面到R面〕，如你的魔方不是左圖的標準情況時，用此公式做一遍，即可找到標準狀態(tài)后，再用公式做一遍即可?！?/p>

第三節(jié)、調(diào)整角塊，使一面的顏色一致

〔將角塊放上頂面時要注意角塊的三面顏色必須與它所在的三個面的中心塊顏色及位置相符。)3.1調(diào)整角塊3.2調(diào)整角塊第四節(jié)調(diào)整中間層棱塊4.1左側(cè)棱塊第四節(jié)調(diào)整中間層棱塊4.2右側(cè)棱塊第五節(jié)做頂層十字架1、以有要翻上去的棱塊所在的魔方面為前面，再用公式2、用此公式反復做幾次，到狀態(tài)〔三〕時再做一次，即可做成頂層十字架第六節(jié)調(diào)整頂層棱塊與中心塊一致注：用此公式反復做幾次，直到左邊的標準形狀出現(xiàn)后，再做一次即可做成右面的形狀。第七節(jié)調(diào)整頂層棱塊-識別棱塊頂層角塊有三種情況，一是位置與顏色均不相符，二是位置相符〔指角塊上的三種顏色與它所在的三個面的顏色相同，但單面顏色可能不與所在面相符，我們此步驟是將角塊的第一種狀態(tài)調(diào)整為第二種狀態(tài)。7.2頂層角塊調(diào)整注：左圖是使用公式前的標準狀態(tài)，如不是標準狀態(tài)時，用公式做一次，即可找到標準狀態(tài)，再用公式做一次即可做成右面的形狀〔使用公式后，圖中頂層的紅藍黃角塊不動，其它三個角塊按箭頭方向換了位置〕。第八節(jié)調(diào)整頂層角塊顏色這個公式是把要翻頂色的角塊一個一個的翻上去，每個都要轉(zhuǎn)動到前面的右下角來翻，翻完一個角塊后，下面兩層可能會亂掉，沒關(guān)系，當所有的角塊的頂色都翻好后，下面兩層就會自行復原的。注意，要通過移動頂層來移動角塊，而不是整體移動魔方，^_^。例子中，紅藍白角塊翻完后，要做一個“U`”，將橙白藍角塊移到右下角，再用公式，依次做完四次后，把頂層轉(zhuǎn)回來，魔方就復原了。第八節(jié)調(diào)整頂層角塊顏色提示1：有幾個需要翻上去的角塊就翻幾次；提示2：這個公式還非常好記，RF`R`FRF`R`F〔F`RFR`F`RFR`)可記為“翻出去、翻出去；翻回來、翻回來；再做一遍^_^”，兩個公式只要記住是把頂色朝右〔R〕或向前〔F〕向即可。恭喜，你復原了三階魔方你能不能想到比這個教程中的更好的方法或公式嗎？想想這