魔方乱了,怎样复原?

魔方乱了,怎样复原?,第1张

……服了你了,把好好的一个魔方折磨成了这样……看着就心疼:)
就你现在魔方这个状态,首先,你得把表面剩下的所有小片全拆下来,然后再按正确的六面的颜色给安回去,如果很松怕再掉,就用点双面胶或稍微滴一点502之类的。
把它重新组装成一个六面OK的魔方之后,如果想和孩子一起学魔方,再给你个网站>1、还原第一层
第一层,只要自己摸索一会就可以实现(有必要),大致遵循的顺序原则是:
①选中心;②还原第一棱;③还原对面棱(和其他棱);④还原各个角。
注意:拼第一层时不仅是对齐一面的颜色,还要保证棱和角的位置正确(如右图)。
一层还原后
2、还原第二层
将第一层拼好后,把魔方倒过来,让拼好的这一层成为“底”。
仔细观测,还原第二层,其实只是需要完成4个中层棱块的还原。
而4个中层棱,终究,只有两种状态:1→2,或1→3。
情况一:将1和2互换 倒过来
中文:(上-,左-),(上+,左+)(上+,前+),(上-,前-)
英文:(U’L'UL),(UFU'F')
★情况二:将1和3互换 第二层的两种状态
中文:(上+,右+),(上-,右-)(上-,前-),(上+,前+)
英文:(URU'R'),(U'F'UF)
3、还原第三层
①棱换位:如右图,第三层共4个棱,按“两两交换”的思路,即可完成棱对位。
★情况:将1和2互换
中文:(上+,前+,右+,上+),(右-,上-,前-)
英文:(UFRU),(R'U'F')
将1←→2互换
②棱翻色:位置对了,位置上的颜色也要对。这里采用简化、万能转换:
首先将需要翻色的棱块,置于右图“1”的位置,按下述方法进行翻转;
OK后,继续将上层其他未还原的棱顺时针依次旋转到“1”的位置,重复下述方法。
注:此处,当上层四个棱未完全还原之前,下两层也会乱;
不必担心,上层棱全OK后,下两层也自然还原了。
★情况:将1(和其他棱)原位翻色
中文:右+,水平中间层-(从上往下看)×4 将1(和其他棱)原位翻色
英文:(R,水平中间层’)×4
③角换位:角换位的公式最长,需记牢。如右图,将1、2、3间顺序互换。
★情况一:将1→2→3→1的顺序进行互换。
中文:{左-,(右+,上+),(右-,上-),左+,(上+,右+),(上-,右-)}
英文:L'RUR'U',LURU'R'
★情况二:将1→3→2→1的顺序进行互换。 将1、2、3角换位
中文:{左-,(右+,上-),(左+,上+),右-,(上-,左-),(上+,左+)}
英文:L'RU'LU,R'U'L'UL
④角翻色:位置对了,位置上的颜色也要对。这里采用简化、万能转换:
首先将需要翻色的角块,置于右图“1”的位置,按下述方法进行翻转;
OK后,继续将上层其他未还原的棱顺时针旋转到“1”的位置,重复下述方法。
注:此处,当上层四个角未完全还原之前,下两层也会乱;
不必担心,上层角全OK后,下两层也自然还原了。
★情况:将1(和其他角)原位翻色
中文:(右+,前-),(右-,前+)×N 将1角原位翻色
英文:(RF'R'F)×N

(第一步)在第一面做一个十字,形成如下的样子:(您也可以看看 第一步的视频讲解)
注意啊,你对好的十字必须如上图,每个侧面的棱和中心是同色的。做成这步的方法很多,我建议你自由发挥。如果实在有困难,我这里提供一个万全的办法,就是把中间层含有蓝色的棱色块变到底面上去,然后对好侧面颜色,再翻上来。我这里就举一个例子大家就应该明白了,对于左图B位置,只需要下面3步,魔方
动画会自动播放,你也可以用播放条右边的和一步一步看。最左边的回到初始状态。
F D R2

初始状态 把蓝块 转到底面 旋转底面,对好侧面 翻上来
我说的够清楚了吧。D位置和B位置完全同理,也是把中间层含有蓝色的棱色块变到底面上去,然后对好侧面颜色,再翻上来,而对于A和C位置你可以旋转该面,让其变到B或D位置。如果某个棱色块的蓝色面已经在顶面或底面,相信大家会有办法解决的。 你要记住的是,如果遇到困难,就把蓝色变到底面,在底面上你是可以任意旋转的。
有时候,你会碰到左图这样的情况,蓝块转到底面时影响了已经对好的红色面,这时候,你需要在最后一步之前恢复红色面的位置。具体 *** 作见下。
魔方小站)
F D F' R2

初始状态 把蓝块 转到底面,但
这影响了对好的红色侧面 旋转底面,对好侧面 恢复红色面 蓝块转到顶层
照上面说的,你重复做4个棱,应该就可以做好十字啦。
这里我给初学者建议一种更清晰快速的方法,蓝色棱变到底面之后 ,可以不急着把它翻上去,可以变成左图这个样子,注意在底面上4个棱可以是任意顺序,这会给你减少很大难度,这里是两个例子,给大家开阔下思路,
最后把他们逐一对好侧面颜色翻上去就行啦。比如:
下面我要说说标记。你没准注意到上个表格里的一些奇怪的字母,那些字母的意思很简单,
F = front face 前面 B = back face 后面 R = right face 右面
L = left face 左面 U = up face 上面 D = down face 下面
以上面的表里的标记为例,F就代表前面顺时针转90°,F'代表前面逆时针转90°,R2代表右面转180°,就这么简单,大家明白了吧。
另外,如果你的魔方是有数字的魔方,或者带图形、带图案的魔方,那么你六面中心块就有了朝向的问题,你可以参考这一页在此步对好侧面中心块。
--------------------------------------------------------------------------------
(第二步)对好第一面,加上四侧面的T字型,形成:(您也可以看看 第二步的视频讲解)
做好这一步其实你只要学会一招就够了。那个蓝色的角色块,转来转去之后就6种位置,
对于A位置,只需下面3步,对于C、D、E、F,请先到后面看看怎么把他们变成A或B。
注意哦,我们归位的小角块的颜色必须要对应好。比如这里的蓝红黄小角块必须上到红黄角,不能上错哦,否则T字就出不来啦。可能有的朋友已经觉得我像唐僧了,不过确实有的朋友有这个问题的,我还是要说的详细一点。A位置转法如下:魔方
F D F'

初始状态 此步很巧妙,同时达成两个目的:一个是让顶层的目标角位置到底层来“接应”蓝红黄角块,另一个是让蓝红黄角块也准备到了应有的位置。 让蓝红黄角块 转到目标位。 转回顶层。

而对于B位置,其实完全一样,就是把刚才的3步对于顶面对角线做一个镜像,方
如左图,对于顶面对角线做一个镜像,我们将在后面无数次的遇到,所以请大家一定注意这个镜像的意义。
上面F D F'的对角线镜像就是R' D' R,具体请看,
此动画设为不自动播
放,请按播放键开始 R' D' R

B位置的图就是A位置的对角线镜像,所以他的算法就是FDF'对着对角线照镜子。 F的对角线镜像就是R',大家应该很明白吧,参看一下上面镜子的。 D的镜像就是D' F'的镜像就是R了

而对于C、D、E、F位置,你总可以用旋转侧面和底面将其转到A或B位置。这里是几个例子 :(这些算法是不应该记的,你应该自己摸索着转几下,肯定能转出来)
对于F 对于C 对于D 对于E
如果您暂时不能看动画,可以点击下面算法看简单的图解
F D2 F' D' F D F' D' R' D' R D F D F'
重复做4个角,你就会得到
这样我们已经打好了地基,简单吧。
--------------------------------------------------------------------------------
(第三步)放第二层的棱色块,变成形如 (您也可以看看 第三步的视频讲解)
由上一步到这一步的图,大家肯定看出了这步我们要处理的是中间层红白,红黄,橙白,橙黄四个棱色块。这次,你先把魔方翻过来了,蓝面朝下,绿面朝上,再看看以上4个棱色块哪些位于顶面(绿色为中心的面),随便选择一个,我们就从它开始,这里以红白为例,通常,你会碰到两种情况,
我们要把顶层红白棱色块插入到上图红色箭头所指的位置,你应该把红白所夹的角放在最靠近你的位置(右前),然后一、二种情况非常好识别了,同色的一排分别在前面和右面。
对于第一种情况,使用下面的算法,
U R U' R'

U' F' U F
整个算法是URU'R' + U'F'UF,是不是很有规律?我们看,好像后一半U'F'UF正好是 前一半URU'R'的对角线镜像吧,是吧?我们看前四步URU'R'的作用是把左图里我们要的两个小块组合起来,上表中标为红色的第5图显示了组合好的两个色块,而后四步U'F'UF则是把我们组合好的两个小块填进正确的位置。魔方
所以,如果你碰见,
该怎么办呢?可能好多朋友都看出了,我们的算法应该是上面算法的对角线镜像,因为我们所要做的就是对着对角线照个镜子,因为前半后半互为对角线镜像,所以算法就是前半后半颠倒过来,成为U'F'UF + URU'R',魔方
U' F' U F

U R U' R'
会有一些情况下,你需要的棱色块不在顶面,而在第二层的错误位置或者朝向,这时咋办?首先,你要先做在顶面上的那些, 可能不听话的棱色块会自己变到顶面上,如果最后他还是不听话,如左图,我们就用上面算法把个无关大局的棱色块搞到该位置,我们要的那个红白棱色块就自然换到顶层了,这稍微有点麻烦,不过对于我们初等解法只能这样先忍忍了,这也可能会激发大家去学高级的解法吧:)
(第四步)在魔方新的顶面上画十字 (您也可以看看 第四步的视频讲解)
变成:
下面我们要学一个新的算法,这个算法会把顶层在如下4种情况中切换,顶面的4个棱色块在旋转之后,也只可能有这4种情况,
1 2 3 4

概率1/8 概率1/4 概率1/2 概率1/8

这步我们 把角色块都当成灰色的,只看棱色块,比如你要见到左图这样,就算是上面第3种情况,见到右图这样,就算上面第2种情况。(转载自魔方小站)
在应用算法前,你应该参照上图顶面绿色的样子来确定你魔方的方位,我们只要对出十字就好啦,并不需要十字侧面 的颜色和下两层吻合。请注意,这个算法会按顺序从左到右在这4种情况中切换,也就是如果你遇见“点”(就是上面第一个图),你就要应用3次这个算法(每次之前都要按照上图对好方位哦),遇见“一”字就要应用2次算法,我越来越觉得自己像唐僧了,
R' U' F' U F R

另外,在“一字”的时候,你也可以试试
R' F' U' F U R
你观察一下就知这个算法是上面算法的逆算法。他可以直接从“一”字就对好十字的。
如果你想加快对十字的速度,你也可以访问一下高级玩法的第二页,里面介绍的方法和这个方法类似,不过手法更顺畅,可以比较有效的提高对十字的速度,尤其是碰到"点"的情况。
一开始呢,学一个算法的时候总是容易弄错,起初不可能记得很清楚,就很容易拧乱,这样往往会很郁闷。我建议大家应该在这个图形的pattern上找到某种提示,特别是一些比较“整”的图形,我一般记一个算法给我最大提示的就是底面的蓝色色块,因为他们是已经对好的最整的图形,他们是怎么分开又怎么重新组合到一起,然后怎么归位的,想象出一个过程或一个“故事”,这样这个算法就很容易记了,包括后面的算法都是。
又一个小思考:这里有一个问题,为什么说只有这4种情况呢,这样不会出现吗?
答案是不会, 如果你的魔方真出现了上面的情况,那么你的魔方肯定是组装错了,如果他随机组装,他有1/2的 概率把棱的朝向装错(对应后面步骤,他还可能把角装错,把顺序装错),解决的办法是你任意翻转一个棱就行了,你翻转的这个棱甚至可以不是顶层的含有绿色的棱,也就是说魔方你单独只翻转一个棱就不能还原了,但是你任意的翻转两个棱就一定可以还原,这是可以数学证明的。 具体的原理,你感兴趣可以看看这页。
--------------------------------------------------------------------------------
(第五步)翻转魔方顶面四角,对好顶面颜色,使之形成 (您也可以看看 第五步的视频讲解)
魔方顶面的四角只可能有8种情况,第一种就是已经对好,而其他7种如下。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么算出的可以看看这页,上面7个数字加起来是26/27,还有1/27的概率就是对应已经对好。
如果你的图案在这8种之外,如下图的例子,那么肯定是你的魔方组装错了,你需要拆下一个角块,调整绿色的朝向再装回,正确朝向就是上面的8种情况之一就行了。下面只是一些例子,去除旋转,你可能碰到16种错误的情况,不过只要调整过一次,错误的图形就永远不会出现了。
关于为什么只有这8种情况,我又要发一通大道理了,如果急着要看算法可以先跳过:)
首先我们观察1,2两种情况,在这两种情况里,3个未对好的块在旋转意义下是处于相同的位置的,对吧。这是他们一个特点。绿色在每个角有3种朝向,如果我们对4角进行标记,不妨把1情况叫做(1113从右上角开始标号),2情况叫做(2223),括号里的3就代表绿色块已经在顶面了,3情况(1233),4情况(2133),5情况(1323),6情况(1212),7情况(2112),你有没有发现一些规律呢?括号里数字的和一定是3的整数倍!为啥非得是3的整数倍?建议你去看看一开始的魔方总变化数道理,那里面证明了角块朝向的角度和应该是360度的整数倍。这个限制,决定了我们只能有8种情况。
这个问题真是不特别简单,首先,我们出个题啊,要是魔方顶面4个角位置可以标号1、2、3,就像上面一样可以标成是(1113)(1233)等等,去除旋转后相同的情况,共有多少种标法?
如果不去除旋转相同,那么4个角就是可以区分的,这个答案很简单就是3^4=81种情况,对吧,但是如果去除旋转相同,就 比较复杂了,比如1113和3111是同一种标法,只是魔方顶面转了90度而已,你可以自己先想想这个题。
这是个组合数学的经典问题,叫做Necklace problem(就是用几种颜色的珠子穿项链),或者叫做polya定理,如果有兴趣也可以到这里看看,不过我还是推荐你先自己想一下,这里面的公式会一下子让你很faint,如果你对“欧拉数”之类的概念不熟或根本没听说过的话。
我们这种情况不用mathworld里面的那个公式,枚举法就可以啦:)不过要想的周密一点,答案是24种,我验算了和那个恐怖公式给出的答案一样。而在这24种里,4个数字的"和"被3除的余数,应该是平均分配给0,1,2吧,这个我没有证明,呵呵,这样被3整除的应该就有8个了吧。就是 对好+这7种:
现在我们开始说算法了,对于第一种情况,我们应该把顶面已经是绿色那个角放在最上面(也就是"左后角"),这时你不用关心下面两层 的哪面朝前,魔方
应用下面算法,这个算法的作用就是保持最上面角(左后角)的朝向不变,同时把下面三个角的绿色翻上去。
算法1:
R' U' R U'

R' U'2 R
对于第二种情况,我们应该发现他就是一情况的对角线镜像是吧,所以上面算法去做对角线镜像就得到了情况二的算法:魔方
算法2:
F U F' U

F U2 F'
对于3-7情况:
你有2/3的概率碰到他们,其实你完全可以自己用1,2算法试试翻这么几次,看看会发生什么,慢慢就找到规律了。3-7情况都是用1,2算法的组合解决,最多用2个算法。魔方
如果你等不及了或者觉得自己的方法不够快,可以看看这里参考3-7情况我的方法。
--------------------------------------------------------------------------------
(第六步)调整四角顺序,使之形成:(您也可以看看 第六步的视频讲解)
这步很简单,首先转转顶面看看是不是已经对好(概率1/6),如果不是就首先找一条边,这条边的两个角有相同的颜色(概率2/3),像以下这些例子,另有1/6的概率你找不到这样的一条边,我们一会儿再说。魔方
两角中间的棱颜色和下面两层的颜色我们不用关心。现在把这条边放在背面,以上表最后一个为例,变成,
正面 背面
然后应用下面算法,
L F' L B2

L' F L B2 L2
如果应用完算法 ,四个角还没有和下面两层的颜色吻合,转转就可以了。这步本质上的作用就是交换了前面两个角的位置。或者说做了这样的一个逆时针旋转,这两个作用在顶面旋转过后是等效的。魔方
(第二种情况)找不到有两角同色的边
如果你碰到的情况找不到这样一条有两角同色的边,你就闭着眼睛应用一遍上面的算法,就一定可以找到啦,如果你感兴趣这是为什么,可以看看这页。 这种情况其实是你需要交换一个对角线上的两个角。
另外,你也可以试试这个算法的左右镜像,使用方法一样,效果也一样。
R' F R' B2 R F' R' B2 R2
好啦,第六步也讲完拉,就差最后一步啦!先告诉大家一个好消息,最后一步不用学新的算法就行,我们用第五步的算法1和算法2就可以搞定:)
--------------------------------------------------------------------------------
(第七步)将最后的棱色块顺序排列好 (您也可以看看 第七步的视频讲解)
最后一步啦,大家是不是都很兴奋啊,好不容易啊,胜利就在前方了。最后一步很简单,你只要看准魔方的方向就行啦。魔方
第一种情况,你想让3个棱逆时针旋转。(概率1/3)
首先你要把已经对好颜色的那条边放在前面。
再用第五步的算法1+U2+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
第五步算法1 第五步算法2
你可以上去看看第五步的图。也可以看看
算法1、2中间的U2也可以换成旋转你的整个魔方180°,这样最后一个U2也不需要了。
就是这样,
第二种情况,你想让3个棱顺时针旋转。(概率1/3)
那么要把已经对好颜色的那条边放在右面。这时你会发现第二个图就是第一个图的对角线镜像。
所以就是第五步算法2+U2+算法1+U2
F U F' U F U2 F' U2 R' U' R U' R' U'2 R U2
第五步算法2 第五步算法1
或者,去掉中间的U2改成旋转整个魔方180°,
上面这个顺时针逆时针怎么摆先用哪个算法不用死记,死记也很难记,你只要注意:1 第二、四步转顶面的方向就是顶面3个箭头的方向;2 魔方开始摆放的方位会使你第一步总是"切开"那个对好的面,你就知道该先用那个算法,魔方怎么摆了。
概率1/12 概率1/6
如果你碰到了需要如上这样变的情况。其实很简单,你随便应用一遍上面顺时针或逆时针的算法,然后他就会变成顺时针或逆时针的情况了。如果你碰到的确情况不是上面四种情况之一,那么你就一定要卸下两个棱,交换他们的位置,只要调整一次,这种情况就永远不会出现了。
上面介绍的方法,虽然我们不用记新算法了,但是很长,需要16步,如果你愿意,可以再记一个算法。魔方
(R U ' R) U (R U R U') (R' U' R2) (R2' U)(R U R' U')(R' U')(R' U R')
这两个算法互为顶面水平中线镜像。这样就简单一些了。

1、先选择一个面构建一个十字架,然后将四个侧面的中心块颜色与十字架相邻颜色对准。

2、按照上左下右的方式将底层归位,如果归位正确,则侧面已有一层拼好。

3、随后将中心块与拼好的一层对准,按照公式将侧面中间的一层拼好。

4、在顶层拼好十字架,但注意不要打乱前面已经拼好的部位,随后按照公式拼好顶面。

5、将侧面第三层中间的颜色与中心块颜色对准,将魔方第三层按照公式拼好即可完成复原。


欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出

原文地址: http://outofmemory.cn/yw/12984512.html

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
上一篇 2023-05-29
下一篇 2023-05-29

发表评论

登录后才能评论

评论列表(0条)

保存