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    二階魔方如何復(fù)原

    以下是二階魔方如何復(fù)原的教程

    1)還原底層角塊;2)還原頂面顏色;3)調(diào)整頂層角塊,每步結(jié)束后分別要達(dá)到下圖中的各個(gè)狀態(tài)。為了更好的說明,圖中灰色部分代表了該步驟中不相關(guān)的顏色,只用看標(biāo)彩色的方塊就行了。

    第一步:還原底層角塊

    這一步我們要將底層的4個(gè)角塊都復(fù)原,非常簡單,只需要記一個(gè)算法就好了,假設(shè)以白色為底,白色塊只會(huì)有5個(gè)位置,這些位置要么是對(duì)稱的,要么很容易變成前面的位置。

    我們舉例說明一下,如上圖中第一種情況的調(diào)整,只需要三步就可以完成了。

    對(duì)于第二種情況,它和第一種情況是完全對(duì)稱的,算法也是對(duì)稱的。

    針對(duì)前兩種情況,可以看出:白色在右面第一下就轉(zhuǎn)右面,白色在正面第一下就轉(zhuǎn)正面。如果白色在頂面,如下圖,只要用一次公式RU就會(huì)變成情況1,或用一次F'U'變成情況2,然后按情況1或2處理就好了。

    但是如果底層其他幾個(gè)角已經(jīng)還原好了,如下圖,剛才的處理方法就會(huì)破壞已經(jīng)還原好的某個(gè)角,所以要提前恢復(fù)角這個(gè)角的位置,具體方法如下。

    另外2種情況白色是在底層的,只要對(duì)著他們用一次算法1或算法2就可以得到情況1或2了。

    其中,白色向右就用算法1,先轉(zhuǎn)右面,(R U R')U'(R U R');白色向前就用算法2,先轉(zhuǎn)正面,(F'U'F)U(F'U'F)。照上面說的,重復(fù)做4個(gè)角塊,就可以做好底層了。

    第二步:還原頂面顏色這一步我們要還原4個(gè)角塊頂面的顏色,而先不用管頂層側(cè)面的顏色,把它們留到最后一步還原

    我們先觀察一下頂層4個(gè)角塊黃色面的位置,如果只有一個(gè)黃色塊在頂面,會(huì)有兩種情況,可以按下面的方法解決。

    對(duì)于第一種情況,具體方法如下:

    對(duì)于第二種情況,它是和情況1完全對(duì)稱的,算法也是對(duì)稱的,非常好記。

    另外還有5種情況,不用記新的算法,按照下面的位置擺好,用上面的算法就可以解決;其中3種情況是頂面有2個(gè)黃色塊,2種情況是頂面沒有黃色塊,下面是具體解決方法。

    觀察一下,可以發(fā)現(xiàn)除了情況6是先用公式2-2,其他幾種情況都是先用公式2-1的,我們只要記住情況6的形態(tài)就好了,其它情況都先用一次公式2-1,再轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)魔方的頂層就很容易得到情況1或情況2了。

    第三步:還原頂層角塊,完成還原這一步要將頂層4個(gè)側(cè)面的顏色一次性復(fù)原,完成魔方的還原,只需要記一個(gè)新的算法。

    先觀察有沒有2個(gè)相鄰角塊側(cè)面顏色一樣的情況,例如下面的情況1或情況2。

    果有類似于上圖的情況,就把同色的角塊旋轉(zhuǎn)到正對(duì)著自己的位置,再用這個(gè)算法就可以完成還原了,R B' R F2 R' B R F2 R2。如果找不到這樣同色的角塊,那就對(duì)著魔方隨便用一次上面的算法,用過之后就一定能找到了,然后再用一次這個(gè)算法就可以完成還原了。

    二階魔方(英文:Pocket Cube)又稱口袋魔方、迷你魔方、小魔方、冰塊魔方,為2×2×2的立方體結(jié)構(gòu)。本身只有8個(gè)角塊,沒有其他結(jié)構(gòu)的方塊。結(jié)構(gòu)與三階魔方相近, 可以利用復(fù)原三階魔方的公式進(jìn)行復(fù)原。

    二階魔方8個(gè)角塊有8!/24=1680種位置排布,每種排布方式有1107種色向(色向在擰動(dòng)中守恒,3的8次方種理論色向中有絕大部分不可能出現(xiàn)),即二階魔方打亂后共有

    (8!3^7)/24=7!3^6=3674160種狀態(tài)。

    二階魔方的最遠(yuǎn)復(fù)原距離(即最需要最多步驟復(fù)原的狀態(tài))為11次全旋轉(zhuǎn),或者14次普通旋轉(zhuǎn),此結(jié)果可以用計(jì)算機(jī)使用窮舉算法計(jì)算出。

    最早二階魔方的專利是魯比克艾爾內(nèi)的教授1983年3月29日申請(qǐng)的,美國專國專利號(hào)4378117,我們習(xí)慣稱之為R結(jié)構(gòu)的二階魔方。

    臺(tái)灣的東賢公司(Eastsheen)的陳森利于1998年10月27日申請(qǐng)了另一種結(jié)構(gòu)的二階專利,美國專利號(hào),US 5,826,871 .5826871,我們習(xí)慣稱之為東賢結(jié)構(gòu)的二階魔方。其它還有一些圖案二階的專利,如米奇頭、K球等。



    魔方教室三階魔方還原方法
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