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三阶魔方玩法简介及其方法论意义 XXX 南京工业大学土木学院，建筑与土木工程，226320852130XX） 摘要：魔方作为一种玩具，自上世纪80年代起，深受人们喜爱。它不仅仅是一个玩具还是一个开发空间思维，锻炼逻辑性和耐心的。如果长时间玩弄魔方的话，还会发现复原它的思维过程其实和学习其他学科有很多共通之处。本文将简要介绍三阶魔方的各种玩法和思维过程，并从中总结出对日常学习生活的启示。 关键词： 层先法 CFOP 盲拧 1 三阶魔方基础知识 1.1魔方简介 魔方（Rubiks Cube）是匈牙利布达佩斯建筑学院厄尔诺·鲁比克教授在1974年发明的。按组成结构的块数情况可分为二阶魔方（2*2*2）、三阶魔方（3*3*3）、四阶魔方（4*4*4）等类型。由于人们最初接触的，玩法、理论最具代表性的是三阶魔方，所以本文主要介绍三阶魔方（以下简称魔方）的玩法。 有一点要说明，本人在大一时开时接触魔方，中间间断了几年，研一时又开始重新玩起，层先法复原魔方50s左右，正在学CFOP，在魔方玩家里只能随个小学生。 1.2 概念 首先我们来先明确一些概念。这些概念可能很无聊，但是对于你对魔方的理解是至关重要的，甚至不亚于那些复杂的公式。 魔方26个块组成，包括6个中心快，12个棱块和8个角块。 中心块只有一面露在外面，它的位置永远只能在魔方各个面的中心，而且六个中心块的位置是相对不变的，即白对黄、红对橙、蓝对绿（以主流配色而言），为了方便起见，我们一般把白色当做底面，黄色做顶。六个中心块相当于坐标轴，其余的20个块以中心块为参考进行魔方的复原。 棱块有两个面露在外面，每个棱块都是独一无二的。棱块有两个属性：位置、方向。每个棱块都有12个可能的位置，但它的方向只有两个,只有当棱块的两个颜色分别于其对应的中心块相邻，即方向位置均正确，才能称此棱块处于复原状态。 角块有三个面露在外面，同样有位置和方向这两个属性，每个角块有8个位置和三个方向。位置和方向这两个概念在魔方盲拧中尤为重要。 我们所说的把某块挪到某个地方，实际上是两个（也有可能是两个以上）块交换位置的一个过程，需要明确的是棱块只能跟棱块相互交换，角块只能与角块相互交换，棱块和角块之间是不能相互交换的，这点对于初学者来说其实是一个比较容易意识不到的的地方。 1.3 公式 为了方便交流，人们一般用以下符号来描述复原魔方的一些动作： F=front B=back L=left R=right U=up D=down 如R表示右面顺时针（以此面面朝自己时为准）转一下，R’右面逆时针转一下，小写字母r则表示右面两层一起转，在此不过多解释。 x,y,z分别表示魔方整体绕着空间坐标轴转一下，同一个动作可以有不同的表示方法,例： r=Lx 如果能理解这个等式说明你基本掌握了上面的符号 有时根据个人习惯可以将公式改为自己比较顺手的，比如我常用的一个: fR’f’=yRUR’ 有些公式带有循环的特性，如 (RUR’U’)*6 魔方将会回到初始状态 2 魔方玩法介绍 2.1 玩法分类 魔方的玩法主要有三种，层先法，主要针对初学者，特点是好理解，记忆量较小；CFOP，经过改善的层先法，通过增加理解难度和公式数量等方式减少复原步骤；盲拧，主要是增加逻辑性的步骤以减少记忆量。 本文主要介绍层先法。 由于篇幅限制，本文仅对各种玩法做简单介绍，如果想了解详细内容可参考各大魔方网站（如魔方小站，百度魔方吧）的教程。 2.2 层先法 2.2.1 步骤 层先法顾名思义就是一层一层的复原，主要分为七个大步骤： 底棱归位 底角归位 中棱归位 顶棱面位 顶角到位 顶角归位 顶棱归位 这里提到面位、到位和归位这三个概念主要是为了格式统一，面位的意思就是方向正确位置不考虑，到位的意思就是位置正确方向不考虑，归位就是方向位置均正确。 2.2.2底棱归位 底棱归位通常又称为底面十字，因为复原完底棱后在底部（白色面）将会呈现十字形，要注意的是上面强调过的所谓的棱块复原状态，如图所示 注：本文层先法中引用的图片均为本人CAD制图，图中水印为本人在百度贴吧的ID 底部十字没有公式可言，最好的办法就是自己推敲，其实不难，这里只举一个例子作为启示： 找到要目标块（蓝白块）和目标位置（左下中间） 将目标块的白色面转到顶面 将目标块的蓝色面与蓝色中心块对齐 将蓝色面旋转180°，这样就可以保持目标块与蓝面中心块的相对位置不变将其转到目标位置 此步骤虽然不需要公式，也不需要复杂的分析，它是学魔方的门槛所在，需要多思考、多理解。随着复原的往下进行，情况将会越来越具体，慢慢转为用特定的公式去解，从某些层面上来说是越来越简单了。 2.2.3 底角归位 整个底层的复原应该说都不复杂，比如这种情况 先找到目标块和目标位置，然后 U’F’UF 通过公式或者实际操