如何快速还原魔方的六个面.docx

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如何快速还原魔方的六个面

如何快速还原魔方的六个面

陈来明

零、前言

一、还原底层十字

二、还原中层腰带（留一个缺口）

三、还原底层四角

四、补中层腰带缺口

五、还原顶层十字

六、顶层四棱归位

七、顶层四角归位

八、顶层四角定向

九、还原中心粒的方向

零、前言

魔方简史：

魔方（RUBIK'SCUBE）是由匈牙利的厄尔诺·鲁毕克在1979年设计的。

他是一个建筑学家，在布达佩斯执教。

同时日本的石毛也独立完成了这个设计。

两人都取得专利。

设计魔方的目的在于帮助人们更好的理解三维空间里的各种运动。

魔方基本概念：

魔方有六个面，每面中央有一个固定方块，是该面的原色。

三面向外的叫角块（角粒），分上角块和下角块各四块，每块有三种色向。

二面向外的叫边块（棱粒），分上边块，中边块和下边块各四块，有两种色向。

对每一个可转动的方块需考虑它的位置和色向是否正确，即各面颜色和对应中央小块颜色一致。

当所有小块的位置和色向都正确时魔方也就复原了。

魔方各块共有8!

*12!

/2*（3**7）*（2**11）=6000种合法的排列方式。

所有的排列方式有3**8*2**12种（是合法的12倍）。

魔方有21个部件组成，六面中央小块由三维的十字连接轴组成一个整体，其余二十小块嵌入四周。

随机安装有十二分之一概率能复原。

首先,我们必须说明一下记录移动方法的名词术语。

魔方上有六个面，分别用首字母表示：

上面（顶层）Upper,ortopface=U（或者T）

下面（底层）Down,orbottomface=D

左面Leftface=L

右面Rightface=R

前面Frontface=F

后面Backface=B

V表示魔方的垂直（vertical）中层（在左边和右边的中间）

H表示魔方的水平（horizontal）中层（在上面和下面的中间）

旋转时，以右手转动该面来确定是顺时针还是逆时针，V即垂直中层的顺逆同R右，H即水平中层同U上。

怎样表示旋转的方向呢:

顺时针旋转90度用该面的代表字母表示，如U表示上面顺时针旋转90度。

逆时针旋转90度（等同于顺时针旋转270度）用在该面的代表字母后加撇号表示，如U'表示上面逆时针旋转90度。

旋转180度用在该面的代表字母后加平方号表示，如U2表示上面旋转180度。

（无所谓顺逆）

对单一的某一小块魔方我们可以用结合面的代表字母组合表示。

例如，可以用URF来表示位于魔方上面右面前面的交点处的一个角，用DL来表示位于魔方下面左面交线上的一个棱边。

要注意的是，不管怎么样旋转，六个面的中心粒之间的相对位置是固定不变的。

下面的图示中，灰色部分表示可以为任何颜色，但暂时不用考虑。

一、      还原底十字

先任选一色（图例中选择蓝色）来还原吧。

希望这一步对您来说只是小菜一牒。

如果真需要帮助，请看图1，如果目标粒在上层或下层，转到中层吧。

然后转到图中的两个位置，怎么样？

会转吧!

      A位置：

F'

    B位置：

F

  本步完成后，应如图2的底层十字，不但底色完成，各边色经旋转后也应与中心粒颜色一致。

二、      还原腰带（留一个缺口）

    也就是还原中间的一层。

这时候地面的角块还没有搞好。

在顶层和中层寻找相应的边块，然后：

将适当的边块放在腰带正确的位置。

听起来有点悬，做起来并不难，比如说，红和绿两个中心粒夹着一个不适当的边块A，把A旋到顶层，旋转顶层把红绿边块转到A的位置，还原底面十字：

一个中粒就搞定了。

如此类推还3个腰带边块还原，留一个缺口（这个缺口等下会用到，所以不必现在还原）。

我认为这也不难，确实有需要看看图2吧。

      A位置：

U'F'UF

             B位置：

URU'R'

  本步完成后，应如图3的底两层，注意各边色与中心粒颜色要一致。

三、      还原底层四角

还原底层四角，要做好两个定位：

第一,底层角位的需要：

例如：

红蓝绿；第二，定位符合要求的粒子在哪里？

最后，把占地儿的角粒推向顶层，换之，再把换好了的角粒转回底层。

这一步中，腰带留下的缺口就起作用了。

如果你把腰带全还原了，在做这一步时，一定会有一个腰带会被破坏。

所以，我们要给腰带留个缺口，每次还原底层角粒时，就使用这个缺口的进行。

希望到现在你还不需要太多的帮助，可事情总有不同，想了解一下情况，看下面两图吧：

转法：

F'U'F

转法：

RUR'

你或许会问，如果蓝色面在顶层，怎么办？

用一下：

RU'R'U2就成图4情况了。

还有其他方法，嘿！

我不说了（因为你已经懂了）。

现在，请你检查一下，现在的情况是：

底面完整、底边完整、腰带剩一个缺口。

完成了吧！

如图5所示。

四、      补中层腰带缺口

我们来检查一下,现在的情况是,最下面的一层,无论是整个朝下的一面,边上的一圈,颜色都对齐了，很漂亮。

中间的一层，除了一个角以外，也都整好了。

首先，我们要确定应该放在这个缺口那块材料在哪里？

有几种状态，要么在上层，要么就在那里可是颜色反了，还有一个可能是已经都对好了。

我们现在的任务是在整好这个缺口的同时，为顶层的角位调整做好准备。

上述的两种不对的情况,其实都可以转归为一种状态,就是在上层的状态。

颜色反的话，你按下面的公式做一次，就变成在上层的状态。

公式一：

URU'R'U'F'UF

公式二：

U'F'UFURU'R'

我们先确定一下，位于顶层的填充粒有两个面，一面向上，一面向侧。

好，我们旋转顶层，把填充粒的侧面颜色对准相同颜色的侧面中心粒，把缺口放在FR位置，分两种情况：

1、填充粒在FU位置：

公式一：

URU'R'U'F'UF

2、填充粒在RU位置：

公式二：

U'F'UFURU'R'

   完成了吧！

看看是不是象图7的底两层！

五、      还原顶层十字

现在，我们已经完成两层了，好象是完成了2/3，但其实困难刚刚开始。

公式三：

R'U'F'UFR

公式四：

R'F'U'FUR

公式四其实是公式三的逆过程

好了，确定一下顶层四个边块颜色正确的个数：

1、没有：

公式三：

R'U'F'UFR

看看你的魔方，是不是要跳到第2小步呢？

2、两个，与中心粒形成“1”字：

公式四：

R'F'U'FUR

看看你的魔方，是不是要跳到第4小步呢？

3、两个，与中心粒形成反“L”字：

公式三：

R'U'F'UFR

再看看下一小步。

4、四个：

呵！

本步完成了。

注意:

如果您的魔方下面两层已经完全还原而上面却只有一个或三个正确的边块色面，那您的魔方肯定有问题。

肯定有人（可能就是您自己）把魔方拆开过或更改过魔方表面的色块。

如果是这样的话，请重新组装您的魔方吧！

六、      顶层四棱归位（旋转上面的四个棱边）

现在上面已经有一个颜色正确的十字叉了，但它们的顺序可能并不正确。

下面的公式能调整它们的顺序，使它们分别与各侧面的颜色统一起来：

公式五：

R'U'RU'R'U2RU2

公式六：

RUR'URU2R'U2

使用公式五可以使除UL位置外的三个边块逆时针转动，同时使除ULB外的三个角块在原位也逆时针转动，其他所有位置皆不影响。

使用公式六可以使除UL位置外的三个边块顺时针转动，同时使除ULF外的三个角块在原位也顺时针转动，其他所有位置皆不影响。

当然在本步我们暂时只关心它们转棱的功能。

角块原位转圈功能如果今后熟能生巧的话，结合第七步可能省去第八步，直接还原好魔方。

本步公式的逆过程也相当有用，熟练的话可以研究。

仅考虑转棱功能的话，公式六也是公式五的逆过程（但有两个角会发生变化）。

四个边块的方位分为几种情况：

1、一个边块位置正确：

公式五：

R'U'RU'R'U2RU2

公式六：

RUR'URU2R'U2

哈哈！

搞定了！

我们到第七步吧！

2、两个相邻的边块位置正确：

转动顶层U，使得只有一个正确，再跳到第1小步；

3、两个相对的边块位置正确：

使用一次公式五或公式六，跳到第2小步。

七、      顶层四角归位（还原第三层四个角的位置）

  首先要把四个角移动到正确的位置上去（先不管方向）

公式七：

URU'L'UR'U'L

公式八：

U'L'URU'LUR'

使用公式七可以使除FUR位置外的三个角粒在位置上逆时针转了一圈，并且在对位上都顺时针翻转了，其他所有位置皆不影响。

使用公式八可以使除FUL位置外的三个角粒在位置上顺时针转了一圈，并且在对位上都逆时针翻转了，其他所有位置皆不影响。

在这两种情况中，你会发现在第一步中被转到后面的角粒（FUL或FUR角）最终都会被转到其对角线上（BUR或BUL角）去。

其实公式八也就是公式七的逆过程。

现在四个角块位置有几种情况：

1、一个角块正确：

公式七：

URU'L'UR'U'L

公式八：

U'L'URU'LUR'

 2、都不正确：

先使用一次公式七或公式八，再到第1小步。

   注意：

都不正确的情况只有一角与对角换位，另二角换位；及一角与邻角换位，另两角换位。

若有其他情况则是魔方错误，当然也不存在只有两角位置正确的情况。

八、      顶层四角定向（还原第三层上的四个角的方向）

   公式五、六、七、八皆有旋转四角方向的功能，如能灵活使用，本步可以较少用到。

甚至只使用公式五、六就可以了。

但使用本步公式较为简单易记。

现在，你手中的魔方仅剩下第三层的四个角方向未完成了，把魔方面对你整个逆时针转动90度，使未完成面成为L面：

公式九：

URU'R'URU'R'

公式十：

RUR'U'RUR'U'

当然，你也可以不转动魔方，那上面两个公式就变为（其实是一样的，转动一下只不过让你转起来舒服一点）：

公式九：

FDF'D'FDF'D'

公式十：

DFD'F'DFD'F'

公式九可以使UBL（UFR）顺时针旋转90度，公式十则使其逆时针旋转。

现在，把一个方向错误的角粒放在UBL（UFR）的位置上，选用公式九或十；然后再放（注意：

指仅转动第三层L或U）一个错误角粒在UBL（UFR）位置上，重复以上步骤，直到最后魔方全部还原。

（要再转一下第三层L’或U'）

这一步可能有点令人费解,因为刚转好了一个角粒时，魔方看起来是一团糟。

但是会好起来的，相信我。

事实上角粒方向的组合只有几种情况（否则您的魔方就被某人给拆坏了！

）：

1、一个角需要顺时针旋转，另一个需要逆时针旋转，另两个角已经正确；

2、有三个角都需要顺时针旋转，另一个角已经正确；

3、有三个角都需要逆时针旋转，另一个角已经正确；

4、两个角需要顺时针旋转，另两个角需要逆时针旋转；

5、显然最后一种情况是全部正确，恭喜！

 我们拿第1种情况做个图例：

九、      还原中心粒的方向

如果您的魔方各面的中心粒上有图案、标识或数字而不只是一个单一色块，就会给完全还原魔方增加很多额外的步骤：

 1、顶层U面中心旋转180度：

公式十一：

URLU2R'L'URLU2R'L'

 2、U中心顺时针转90度，前面F中心逆时针旋转90度：

公式十二：

FB'LR'UD'F'U'DL'RF'BU

 U中心顺时针转90度，左面L中心逆时针旋转90度：

公式十三：

V'H'VU'V'HVU

 U中心逆时针转90度，左面L中心顺时针旋转90度：

公式十四：

V'H'VUV'HVU'

 3、U中心顺时针转90度，下面D中心逆时针旋转90度（上下朝同一面方向旋转）：

公式十五：

RL'F2B2RL'URL'F2B2RL'D'

简化为：

V'H2VU'VH2V'U

U中心逆时针转90度，下面D中心顺时针旋转90度：

公式十六：

V'H2VUVH2V'U'

 注：

要想在魔方上只将一粒旋转90度是不可能的。

能实现的只是只将一粒旋转180度，或者将一粒顺时针旋转90度，另一粒逆时针旋转90度。

仔细研究2、3公式（指简化），其实是通过各中层转动，将转方向的非上层中心粒转至上层来旋转，然后复原而已（只可意会了）。

所以，你应可以猜到U中心顺时针转90度而右面R中心逆时针旋转90度的公式了吧！

是的，就是：

V'HVU'V'H'VU

至于两个中心粒同时旋转180度的情况，就不用我细说了吧！

   现在，看看手中的魔方，是不是很有成就感！