㈠ 三階魔方怎麼還原六面視頻教程
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三階魔方打亂了,可以使用層先法還原,具體步驟如下:
1、頂層
先把頂層的棱塊還原,轉出頂層方塊的十字花形狀,然後把頂層的棱塊也還原,整個頂層的色塊就全部被還原了;
2、中層
還原中層的色塊,不要擔心在這個過程當中打亂頂層的色塊,轉好中層色塊之後,頂層色塊自然會恢復的;
一般競速玩法都是用CFOP法,是按照由下到上的順序還原,先還原底層,再還原中層,最後是頂層。這種方法出現的情況比較多,玩起來也比較復雜。
三階魔方,即最常見的魔方。是匈牙利布達佩斯建築學院厄爾諾·魯比克教授在1974年發明的。當初他發明魔方,僅僅是作為一種幫助學生增強空間思維能力的教學工具。但要使那些小方塊可以隨意轉動而不散開,不僅是個機械難題,這牽涉到木製的軸心,座和榫頭等。
直到魔方在手時,他將魔方轉了幾下後,才發現如何把混亂的顏色方塊復原竟是個有趣而且困難的問題。魯比克就決心大量生產這種玩具。魔方發明後不久就風靡世界。
㈡ 我的魔方已經全亂了,怎麼還原
(第一步)在第一面做一個十字,形成如下的樣子:(您也可以看看 第一步的視頻講解)
注意啊,你對好的十字必須如上圖,每個側面的棱和中心是同色的。做成這步的方法很多,我建議你自由發揮。如果實在有困難,我這里提供一個萬全的辦法,就是把中間層含有藍色的棱色塊變到底面上去,然後對好側面顏色,再翻上來。我這里就舉一個例子大家就應該明白了,對於左圖B位置,只需要下面3步,魔方
動畫會自動播放,你也可以用播放條右邊的和一步一步看。最左邊的回到初始狀態。
F D R2
初始狀態 把藍黃色塊 轉到底面 旋轉底面,對好側面黃色 翻上來
我說的夠清楚了吧。D位置和B位置完全同理,也是把中間層含有藍色的棱色塊變到底面上去,然後對好側面顏色,再翻上來,而對於A和C位置你可以旋轉該面,讓其變到B或D位置。如果某個棱色塊的藍色面已經在頂面或底面,相信大家會有辦法解決的。 你要記住的是,如果遇到困難,就把藍色變到底面,在底面上你是可以任意旋轉的。
有時候,你會碰到左圖這樣的情況,藍黃色塊轉到底面時影響了已經對好的紅色面,這時候,你需要在最後一步之前恢復紅色面的位置。具體操作見下。
魔方小站)
F D F' R2
初始狀態 把藍黃色塊 轉到底面,但
這影響了對好的紅色側面 旋轉底面,對好側面黃色 恢復紅色面 藍黃色塊轉到頂層
照上面說的,你重復做4個棱,應該就可以做好十字啦。
這里我給初學者建議一種更清晰快速的方法,藍色棱變到底面之後 ,可以不急著把它翻上去,可以變成左圖這個樣子,注意在底面上4個棱可以是任意順序,這會給你減少很大難度,這里是兩個例子,給大家開闊下思路,
最後把他們逐一對好側面顏色翻上去就行啦。比如:
下面我要說說標記。你沒准注意到上個表格里的一些奇怪的字母,那些字母的意思很簡單,
F = front face 前面 B = back face 後面 R = right face 右面
L = left face 左面 U = up face 上面 D = down face 下面
以上面的表裡的標記為例,F就代表前面順時針轉90°,F'代表前面逆時針轉90°,R2代表右面轉180°,就這么簡單,大家明白了吧。
另外,如果你的魔方是有數字的魔方,或者帶圖形、帶圖案的魔方,那麼你六面中心塊就有了朝向的問題,你可以參考這一頁在此步對好側面中心塊。
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(第二步)對好第一面,加上四側面的T字型,形成:(您也可以看看 第二步的視頻講解)
做好這一步其實你只要學會一招就夠了。那個藍色的角色塊,轉來轉去之後就6種位置,
對於A位置,只需下面3步,對於C、D、E、F,請先到後面看看怎麼把他們變成A或B。
注意哦,我們歸位的小角塊的顏色必須要對應好。比如這里的藍紅黃小角塊必須上到紅黃角,不能上錯哦,否則T字就出不來啦。可能有的朋友已經覺得我像唐僧了,不過確實有的朋友有這個問題的,我還是要說的詳細一點。A位置轉法如下:魔方
F D F'
初始狀態 此步很巧妙,同時達成兩個目的:一個是讓頂層的目標角位置到底層來「接應」藍紅黃角塊,另一個是讓藍紅黃角塊也准備到了應有的位置。 讓藍紅黃角塊 轉到目標位。 轉回頂層。
而對於B位置,其實完全一樣,就是把剛才的3步對於頂面對角線做一個鏡像,方
如左圖,對於頂面對角線做一個鏡像,我們將在後面無數次的遇到,所以請大家一定注意這個鏡像的意義。
上面F D F'的對角線鏡像就是R' D' R,具體請看,
此動畫設為不自動播
放,請按播放鍵開始 R' D' R
B位置的圖就是A位置的對角線鏡像,所以他的演算法就是FDF'對著對角線照鏡子。 F的對角線鏡像就是R',大家應該很明白吧,參看一下上面鏡子的圖片。 D的鏡像就是D' F'的鏡像就是R了
而對於C、D、E、F位置,你總可以用旋轉側面和底面將其轉到A或B位置。這里是幾個例子 :(這些演算法是不應該記的,你應該自己摸索著轉幾下,肯定能轉出來)
對於F 對於C 對於D 對於E
如果您暫時不能看動畫,可以點擊下面演算法看簡單的圖解
F D2 F' D' F D F' D' R' D' R D F D F'
重復做4個角,你就會得到
這樣我們已經打好了地基,簡單吧。
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(第三步)放第二層的棱色塊,變成形如 (您也可以看看 第三步的視頻講解)
由上一步到這一步的圖,大家肯定看出了這步我們要處理的是中間層紅白,紅黃,橙白,橙黃四個棱色塊。這次,你先把魔方翻過來了,藍面朝下,綠面朝上,再看看以上4個棱色塊哪些位於頂面(綠色為中心的面),隨便選擇一個,我們就從它開始,這里以紅白為例,通常,你會碰到兩種情況,
我們要把頂層紅白棱色塊插入到上圖紅色箭頭所指的位置,你應該把紅白所夾的角放在最靠近你的位置(右前),然後一、二種情況非常好識別了,同色的一排分別在前面和右面。
對於第一種情況,使用下面的演算法,
U R U' R'
U' F' U F
整個演算法是URU'R' + U'F'UF,是不是很有規律?我們看,好像後一半U'F'UF正好是 前一半URU'R'的對角線鏡像吧,是吧?我們看前四步URU'R'的作用是把左圖里我們要的兩個小塊組合起來,上表中標為紅色的第5圖顯示了組合好的兩個色塊,而後四步U'F'UF則是把我們組合好的兩個小塊填進正確的位置。魔方
所以,如果你碰見,
該怎麼辦呢?可能好多朋友都看出了,我們的演算法應該是上面演算法的對角線鏡像,因為我們所要做的就是對著對角線照個鏡子,因為前半後半互為對角線鏡像,所以演算法就是前半後半顛倒過來,成為U'F'UF + URU'R',魔方
U' F' U F
U R U' R'
會有一些情況下,你需要的棱色塊不在頂面,而在第二層的錯誤位置或者朝向,這時咋辦?首先,你要先做在頂面上的那些, 可能不聽話的棱色塊會自己變到頂面上,如果最後他還是不聽話,如左圖,我們就用上面演算法把個無關大局的棱色塊搞到該位置,我們要的那個紅白棱色塊就自然換到頂層了,這稍微有點麻煩,不過對於我們初等解法只能這樣先忍忍了,這也可能會激發大家去學高級的解法吧:)
(第四步)在魔方新的頂面上畫十字 (您也可以看看 第四步的視頻講解)
變成:
下面我們要學一個新的演算法,這個演算法會把頂層在如下4種情況中切換,頂面的4個棱色塊在旋轉之後,也只可能有這4種情況,
1 2 3 4
概率1/8 概率1/4 概率1/2 概率1/8
這步我們 把角色塊都當成灰色的,只看棱色塊,比如你要見到左圖這樣,就算是上面第3種情況,見到右圖這樣,就算上面第2種情況。(轉載自魔方小站)
在應用演算法前,你應該參照上圖頂面綠色的樣子來確定你魔方的方位,我們只要對出十字就好啦,並不需要十字側面 的顏色和下兩層吻合。請注意,這個演算法會按順序從左到右在這4種情況中切換,也就是如果你遇見「點」(就是上面第一個圖),你就要應用3次這個演算法(每次之前都要按照上圖對好方位哦),遇見「一」字就要應用2次演算法,我越來越覺得自己像唐僧了,
R' U' F' U F R
另外,在「一字」的時候,你也可以試試
R' F' U' F U R
你觀察一下就知這個演算法是上面演算法的逆演算法。他可以直接從「一」字就對好十字的。
如果你想加快對十字的速度,你也可以訪問一下高級玩法的第二頁,裡面介紹的方法和這個方法類似,不過手法更順暢,可以比較有效的提高對十字的速度,尤其是碰到"點"的情況。
一開始呢,學一個演算法的時候總是容易弄錯,起初不可能記得很清楚,就很容易擰亂,這樣往往會很郁悶。我建議大家應該在這個圖形的pattern上找到某種提示,特別是一些比較「整」的圖形,我一般記一個演算法給我最大提示的就是底面的藍色色塊,因為他們是已經對好的最整的圖形,他們是怎麼分開又怎麼重新組合到一起,然後怎麼歸位的,想像出一個過程或一個「故事」,這樣這個演算法就很容易記了,包括後面的演算法都是。
又一個小思考:這里有一個問題,為什麼說只有這4種情況呢,這樣不會出現嗎?
答案是不會, 如果你的魔方真出現了上面的情況,那麼你的魔方肯定是組裝錯了,如果他隨機組裝,他有1/2的 概率把棱的朝向裝錯(對應後面步驟,他還可能把角裝錯,把順序裝錯),解決的辦法是你任意翻轉一個棱就行了,你翻轉的這個棱甚至可以不是頂層的含有綠色的棱,也就是說魔方你單獨只翻轉一個棱就不能還原了,但是你任意的翻轉兩個棱就一定可以還原,這是可以數學證明的。 具體的原理,你感興趣可以看看這頁。
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(第五步)翻轉魔方頂面四角,對好頂面顏色,使之形成 (您也可以看看 第五步的視頻講解)
魔方頂面的四角只可能有8種情況,第一種就是已經對好,而其他7種如下。魔方
概率 4/27 4/27 4/27 4/27 4/27 2/27 4/27
如果你想了解上面的概率怎麼算出的可以看看這頁,上面7個數字加起來是26/27,還有1/27的概率就是對應已經對好。
如果你的圖案在這8種之外,如下圖的例子,那麼肯定是你的魔方組裝錯了,你需要拆下一個角塊,調整綠色的朝向再裝回,正確朝向就是上面的8種情況之一就行了。下面只是一些例子,去除旋轉,你可能碰到16種錯誤的情況,不過只要調整過一次,錯誤的圖形就永遠不會出現了。
關於為什麼只有這8種情況,我又要發一通大道理了,如果急著要看演算法可以先跳過:)
首先我們觀察1,2兩種情況,在這兩種情況里,3個未對好的塊在旋轉意義下是處於相同的位置的,對吧。這是他們一個特點。綠色在每個角有3種朝向,如果我們對4角進行標記,不妨把1情況叫做(1113從右上角開始標號),2情況叫做(2223),括弧里的3就代表綠色塊已經在頂面了,3情況(1233),4情況(2133),5情況(1323),6情況(1212),7情況(2112),你有沒有發現一些規律呢?括弧里數字的和一定是3的整數倍!為啥非得是3的整數倍?建議你去看看一開始的魔方總變化數道理,那裡面證明了角塊朝向的角度和應該是360度的整數倍。這個限制,決定了我們只能有8種情況。
這個問題真是不特別簡單,首先,我們出個題啊,要是魔方頂面4個角位置可以標號1、2、3,就像上面一樣可以標成是(1113)(1233)等等,去除旋轉後相同的情況,共有多少種標法?
如果不去除旋轉相同,那麼4個角就是可以區分的,這個答案很簡單就是3^4=81種情況,對吧,但是如果去除旋轉相同,就 比較復雜了,比如1113和3111是同一種標法,只是魔方頂面轉了90度而已,你可以自己先想想這個題。
這是個組合數學的經典問題,叫做Necklace problem(就是用幾種顏色的珠子穿項鏈),或者叫做polya定理,如果有興趣也可以到這里看看,不過我還是推薦你先自己想一下,這裡面的公式會一下子讓你很faint,如果你對「歐拉數」之類的概念不熟或根本沒聽說過的話。
我們這種情況不用mathworld裡面的那個公式,枚舉法就可以啦:)不過要想的周密一點,答案是24種,我驗算了和那個恐怖公式給出的答案一樣。而在這24種里,4個數字的"和"被3除的余數,應該是平均分配給0,1,2吧,這個我沒有證明,呵呵,這樣被3整除的應該就有8個了吧。就是 對好+這7種:
現在我們開始說演算法了,對於第一種情況,我們應該把頂面已經是綠色那個角放在最上面(也就是"左後角"),這時你不用關心下面兩層 的哪面朝前,魔方
應用下面演算法,這個演算法的作用就是保持最上面角(左後角)的朝向不變,同時把下面三個角的綠色翻上去。
演算法1:
R' U' R U'
R' U'2 R
對於第二種情況,我們應該發現他就是一情況的對角線鏡像是吧,所以上面演算法去做對角線鏡像就得到了情況二的演算法:魔方
演算法2:
F U F' U
F U2 F'
對於3-7情況:
你有2/3的概率碰到他們,其實你完全可以自己用1,2演算法試試翻這么幾次,看看會發生什麼,慢慢就找到規律了。3-7情況都是用1,2演算法的組合解決,最多用2個演算法。魔方
如果你等不及了或者覺得自己的方法不夠快,可以看看這里參考3-7情況我的方法。
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(第六步)調整四角順序,使之形成:(您也可以看看 第六步的視頻講解)
這步很簡單,首先轉轉頂面看看是不是已經對好(概率1/6),如果不是就首先找一條邊,這條邊的兩個角有相同的顏色(概率2/3),像以下這些例子,另有1/6的概率你找不到這樣的一條邊,我們一會兒再說。魔方
兩角中間的棱顏色和下面兩層的顏色我們不用關心。現在把這條邊放在背面,以上表最後一個為例,變成,
正面 背面
然後應用下面演算法,
L F' L B2
L' F L B2 L2
如果應用完演算法 ,四個角還沒有和下面兩層的顏色吻合,轉轉就可以了。這步本質上的作用就是交換了前面兩個角的位置。或者說做了這樣的一個逆時針旋轉,這兩個作用在頂面旋轉過後是等效的。魔方
(第二種情況)找不到有兩角同色的邊
如果你碰到的情況找不到這樣一條有兩角同色的邊,你就閉著眼睛應用一遍上面的演算法,就一定可以找到啦,如果你感興趣這是為什麼,可以看看這頁。 這種情況其實是你需要交換一個對角線上的兩個角。
另外,你也可以試試這個演算法的左右鏡像,使用方法一樣,效果也一樣。
R' F R' B2 R F' R' B2 R2
好啦,第六步也講完拉,就差最後一步啦!先告訴大家一個好消息,最後一步不用學新的演算法就行,我們用第五步的演算法1和演算法2就可以搞定:)
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(第七步)將最後的棱色塊順序排列好 (您也可以看看 第七步的視頻講解)
最後一步啦,大家是不是都很興奮啊,好不容易啊,勝利就在前方了。最後一步很簡單,你只要看準魔方的方向就行啦。魔方
第一種情況,你想讓3個棱逆時針旋轉。(概率1/3)
首先你要把已經對好顏色的那條邊放在前面。
再用第五步的演算法1+U2+演算法2+U2 就行啦。也就是
R' U' R U' R' U'2 R U2 F U F' U F U2 F' U2
第五步演算法1 第五步演算法2
你可以上去看看第五步的圖。也可以看看
演算法1、2中間的U2也可以換成旋轉你的整個魔方180°,這樣最後一個U2也不需要了。
就是這樣,
第二種情況,你想讓3個棱順時針旋轉。(概率1/3)
那麼要把已經對好顏色的那條邊放在右面。這時你會發現第二個圖就是第一個圖的對角線鏡像。
所以就是第五步演算法2+U2+演算法1+U2
F U F' U F U2 F' U2 R' U' R U' R' U'2 R U2
第五步演算法2 第五步演算法1
或者,去掉中間的U2改成旋轉整個魔方180°,
上面這個順時針逆時針怎麼擺先用哪個演算法不用死記,死記也很難記,你只要注意:1. 第二、四步轉頂面的方向就是頂面3個箭頭的方向;2. 魔方開始擺放的方位會使你第一步總是"切開"那個對好的面,你就知道該先用那個演算法,魔方怎麼擺了。
概率1/12 概率1/6
如果你碰到了需要如上這樣變的情況。其實很簡單,你隨便應用一遍上面順時針或逆時針的演算法,然後他就會變成順時針或逆時針的情況了。如果你碰到的確情況不是上面四種情況之一,那麼你就一定要卸下兩個棱,交換他們的位置,只要調整一次,這種情況就永遠不會出現了。
上面介紹的方法,雖然我們不用記新演算法了,但是很長,需要16步,如果你願意,可以再記一個演算法。魔方
(R U ' R) U (R U R U') (R' U' R2) (R2' U)(R U R' U')(R' U')(R' U R')
這兩個演算法互為頂面水平中線鏡像。這樣就簡單一些了。