有没有关于还原魔方的公式?要有详细点儿说明的!

一、前言 传统的魔方,3*3*3的一个立方体,6个面.魔方最基本的玩法就是把打乱的块恢复到六面单一颜色的结果. 术语： 面：就是魔方立方体的6个表面.每一面有9个颜色块组成,构成井字形,如： +---+---+---+ | | | | +---+---+---+ | B | A | | +---+---+---+ | C | | | +---+---+---+ 因为A块总是不动的,所以我们以A为该面的基准色. 面：魔方的一个表面（不需要考虑颜色是否一致）,即处于一个平面上九个小方块的集合. 边：某一个面的四条边构成的集合. 角：某一个面的四个顶角的集合. 面块：即每面固定不动的那块.(图中的A) 边块：即处于两个面相交的三块的中间那块（图中的B）.边块有2个面的颜色.总共有12个边块. 角块：即处于三个面相交的顶点位置的那块(图中的C).角块有3个面的颜色.总共有8个角块. 层：将魔方放置在桌面上,则从下到上可以将魔方分为三层.其中第二层为一个带状,第一、三层为完整的面加上一圈边角. 方位：前后左右上下：将魔方某一面正对自己.左右手轻握两侧.则正对自己的这面称为前,左手边的那面即为左,下层即为下,右手边即为右,上层的那面为上,与前平行的看不见的那面为后.方位是相对的. 旋转：用三种记号,+,-和2来表示,+表示顺时针旋转90度,-表示逆时针旋转90度,2表示旋转180度,无所谓顺或逆时针方向. 二、复原第一层 将魔方还原到六面,我通常采用的是“分层法”,即将魔方按层调整好颜色（称为“复原”）,第一层调整完再调整第二层,然后是第三层. 为方便起见,我们将魔方的层从上到下标记为1,2,3. 第一层的复原分为顶面复原和第一层边角块调整两步. 顶面复原一般来说没有固定的方法,注意调整的颜色是要按顶面的面块的颜色调整,同时尽量不动已经放好位置的块. 基本原则：边块优先于角块,一条边一条边复原. +---+---+---+ | A | 2 | 4 | +---+---+---+ | 1 | A | 3 | +---+---+---+ | A | A | A | +---+---+---+ 比如上面这样的图,比较好的调整次序是1,2,3,4,这样不容易动掉已经调整好A的颜色. 接下来介绍复原顶面的一些基本手法. 画个展开图来表示立体的魔方. +---+---+---+ | 7 | 6 | 5 | +---+---+---+ | 8 | 顶| 4 | +---+---+---+ | 1 | 2 | 3 | +---+---+---+ +---+---+---+ +---+---+---+ | b | c | d | | j | k | l | +---+---+---+ +---+---+---+ | e | 前| f | | q | 右| m | +---+---+---+ +---+---+---+ | i | h | g | | p | o | n | +---+---+---+ +---+---+---+ +---+---+---+ | | r | s | +---+---+---+ | | 下| | +---+---+---+ | | | | +---+---+---+ 注意：所有的操作,一套全部完成之前,不要转动魔方体,而是用手转动六个面,保持六个面块方位不动. 最简单的： g到5：后-下+后+,类似的不再多描述. g到3：前+下+前- r到2：左-右+前2左+右- q到8：左+上-下+前- h到2：前+上+下-左- b到1：前-下-前+把它调整下来,然后再弄.边块类似. 其他情况一般都能够调整到上述前5种情况.关键是要多弄多熟悉. 一般来说复原顶面的时候我们只关心顶面的颜色,而不会去过多关心第一层边的颜色是否也对了. 在完成顶面复原后,接下来就是调整第一层的边角块,使得第一层的颜色完全正确. 首先调整第一层的边块.如果第一层的边块和对应面的颜色不相同,则最多有2个边块的颜色不同. +---+---+---+ | 7 | 6 | 5 | +---+---+---+ | 8 | 顶| 4 | +---+---+---+ | 1 | 2 | 3 | +---+---+---+ 如上图,顶层边块的调整也就是只有类似2,8交换或者2,6交换这样的情形.如果你发现三个边块不对,那么请转动顶层,使得只有2个边块不对.顶层边块的调整有以下两个方法： a）2,8交换：左-右+前+左+右-下-前+后-左-前-后+下+左-右+前+左+右- b）2,6交换：左-右+前+左2右2后+左2右2前+左+右- 边块调整就这两种情况,很容易记. 在边块调整完毕后,整个顶层的中心十字（6,4,2,8,顶这五块）就算是定位好了,接下来调整角块. 角块的调整分为2种手段,对角交换（3,7交换）或者是同边交换（1,3交换）. a) 3,7交换：左-右-下2左+右+ b) 1,3交换：左+下-左-右-下+右+左+下-左- 角块调整相对步骤少一些. 有时候可能会出现这种情况,角块的吻合程度稍高一些,而边块吻合的话会造成角块有较大的凌乱,这时候可以先调整角块,然后调整边块.总之在复原完顶面之后要不断转动第一层并观察,看看是先调整边块有利还是先调整角块有利. 三、复原第二层 魔方第二层的复原相对比较简单,就只有一种手法. 由于我们习惯于让魔方的上层不断地转动而魔方的下层尽量保持不动,所以从开始复原第二层起,我们将魔方上下颠倒,将已经复原的顶层作为最底下一层.由于一套动作如果作完整,可以保证底层不变,故每次我们作完一整套动作后应该检查一下最底下一层（也就是前面我们复原的那个顶层）是否还保持复原状态. +---+---+---+ | | | | +---+---+---+ | | 上| | +---+---+---+ | | h | | +---+---+---+ +---+---+---+ +---+---+---+ | | r | | | | | | +---+---+---+ +---+---+---+ H2| r2| 前| r1| | h1| 右| | +---+---+---+ +---+---+---+ | | | | | | | | +---+---+---+ +---+---+---+ 如上图,第二层复原基本上只有类似于hr边块要调整到r1h1位置或r2h2位置.r的颜色与前面快的颜色相同.如果不同,转动第三层使得r与前面块相同. 想要找到hr块也很容易的.如果第二层的边块有不正确的,那么正确的边块一定是在第二层的某个其他边块位置,或者在第三层的边块处.如果在第三层的边块,则hr的颜色都不与上面块相同,如果hr中有一个颜色与上面块相同,则说明它应该属于上层,只不过位置不对而已.所以我们需要找到属于第二层的边块. 第二层边块的复原手法为： a)rh到r1h1：上+右+上-右-上-前-上+前+ b)rh到r2h2：上-左-上+左+上+前+上-前- 可以发现,b情形其实就是a情形的对称操作. 有时候也会出现两个第二层边块互相错位的情况,这时候只需要用任意一个第三层边块使用同第二层边块调整的办法去替换出一个第二层边块来,就可以了. 第二层四个边块调整完毕后,就剩下最后一层上层的复原了. 四、复原第三层 第三层的复原是整个魔方复原中最难的,因为在这个层上的复原不能影响到下两层,可以动的块实在是太少了. 第三层复原可以采用先定位后对色,先角后边的次序.不过在定位的时候,要先边后角. 第一步,先调整边块的位置. 同第一层一样,第三层的边块要么位置全对,要么两个不对,就这两种情况.位置不对的情况又分两种： +---+---+---+ | 7 | 6 | 5 | +---+---+---+ | 8 | 顶| 4 | +---+---+---+ | 1 | 2 | 3 | +---+---+---+ 2、8对换或者2、6对换.交换第三层边块只需要记一种手法.我们以2、8对换为例,将魔方摆放成顶面如图,位置已经对的为4,6边块： 2、8对换：右+上+右-上+右+上2右- 如果是2、6对换,则只需要先做一次上述的步骤,即可变换成2、8对换.整个转动魔方,在做2、8对换即可. 完成这一步,四个边块的位置就完全调整好了,暂时先不用管变块的颜色是否对. 接下来是调整角块的位置.只要看角块的位置是否对,暂时不需要关心是否处于正确的颜色.将第三层的2、4、6、8边块对准各自的面,则角块要么全对,要么必定有三个不对,只有一个正确的.一定是只有这两种情况出现.假定现在3的位置正确.1,5,7位置不正确.仔细观察一下,1,5,7的替换次序要么是顺时针（1->7->5->1）,要么是逆时针（1->5->7->1）.其实我们可以不用关心到底是顺时针还是逆时针.只要整体转动魔方,把正确的那块放在右手边,则按照 第三层角块调整位置：左-右+上+右-上-左+上+右+上-右- 调整一遍,看一下是否都对了,如果都不对,不改变3的位置,再调整一次就可以了. 如果判断顺时针还是逆时针,则根据顺逆时针的不同,略有差异.上述是逆时针调整时的情况.顺致针的话将3放在左手下方（即1的位置）,然后左-右+上-左+上+右-上-左-上+左+这样来调整,一次就可以搞定了. 现在,边角块的位置都已经正确,只剩下最后的翻颜色的工作了. 角块翻颜色比较容易,对于颜色不正确的角块,我习惯将它们放在右上角.这样转的时候顺手一些. 首先任选一个颜色不正确的角块,放在右上角,然后执行： 角块翻色基本步骤：（前-右+前+右-）*2 即重复2次前-右+前+右-这样的一套动作.事实上,翻角块就只要机械性地重复这样的动作,并记清每到完成2、4次的时候,看一眼第三层的角块颜色是否已经对了.重复6次底下两层会恢复到原样,所以整个调整角块的次数是上述步骤的6的整数倍. 每重复2次,则看一眼第三层角块颜色是否已经正确（不要管边块和底下两层是否被打乱）,如果正确,则仅转动第三层（注意不要转动魔方）,降下一个角块调整到右上角,然后再重复2次,如果颜色不正确,则继续调整2次,一定能够将颜色调整正确.如此往复直到所有角块都调整完成.在这个阶段,最重要的是“前-右+前+右-”要非常流畅地一口气完成,且清晰地记得从最初的开始到现在一共执行了几次. 现在,激动人心的时刻就要到来了,只剩下了最后一层的边块调整颜色了.同样,便块调整颜色要么2个颜色不对,要么4个颜色都需要翻身. 第三层边块调整颜色步骤相对复杂,假定现在2需要调整,则将2所在那面对准自己,执行： 边块翻色基本步骤：前+上+下-左+上+下-后+上+下-右+上+下- 这样的一套动作.注意在全部完成边块调整之前,第二层的颜色是乱的.千万不能动魔方.执行完一套动作,刚才在（前上）的那个边块已经翻好面,这时候保持魔方不动,转动第三层,使得下一个需要翻面的边块放到（前上）这个位置来,不需要去关心是否是对应前面面块的颜色,重复上述基本步骤,将这块边块也翻好颜色.如此往复直到所有第三层边块都调整好颜色,这时候每一层的颜色都调整完毕了.转动第一层和第三层,使得前后左右四个面的颜色归位,一个复原的魔方就完成了.
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