如何解开魔方

魔方是1974年出现的一种三维玩具或谜题。它是由匈牙利雕塑家和建筑学教授Erno Rubik发明的。原始魔方的结构由六个面组成，每个面覆盖着九个不同颜色的贴纸：白、蓝、橙、红、绿和黄。

最新版本的魔方已经升级为彩色塑料面板，可以防止刮擦和褪色。在当前魔方模型中，颜色之间是对称的，例如蓝色对面是绿色，白色对面是黄色，橙色对面是红色，红色、蓝色和橙色按顺时针方向排列。

以前，魔方的颜色因方块而异。内部的魔方机制允许每个面自由旋转。因此，你可以轻松地打乱颜色。只有当每个面转成单一颜色时，魔方才被认为是解开的。

解魔方可能相当困难或令人沮丧，并且恢复其初始形状看起来几乎不可能。然而，一旦你学会了几个解魔方的算法，它就很容易解开了。在本教程中，我们将讨论分层解法。在分层解法中，我们首先解开第一层，然后是中间层，最后是顶层。

第一层

选择一个面开始

让我们用一个例子来理解这个概念；首先，选择第一层的颜色为白色。如果你要解魔方，确保从白色以外的颜色开始解魔方很重要，否则可能会让人困惑。

还原十字

一旦你选择了白色面开始，你需要找到带有白色正方形并位于中心的面，并将其放在顶部。然后，将包含白色的四个棱块归位。棱块的颜色必须与白色中心以及魔方侧面的中心对齐。你需要最多8步来还原十字。

如果你将一个白色棱块放在正确的位置，但方向颠倒了，你需要将其移出顶层并有效控制它。

+如果你遇到极端困难，你需要将白色棱块插入黄色中心块旁边，然后将每个棱块旋转到其正确的中心块上方，然后再将其向下移动，使其现在位于白色中心块旁边。

将魔方旋转180°，使十字面位于底部。

还原四个角块

还原完第一层的十字后，你需要一步一步地还原第一层的四个角块。你应该能够找到角块在其正确位置，而无需任何算法。你可以在给定的图示中找到一个还原一个角块的例子。

确保第一层正确

最后，你应该已经完成了第一层，从底部看是这样的（如图所示）。

中间层

找到中间层的四个棱块

在中间层，放置四个棱块，这些是那些不包含黄色颜色的棱块。在这里，你只需要学习一种方法来确定中间层，第二种方法是对第一种方法的对称。

如果棱块位于顶层

如果棱块位于中间层但方向不正确或位置错误，你需要执行相同的过程来找到任何其他棱块并将其归位。你的棱块将位于顶层，然后你只需再次使用算法将其准确地定位在中间层。

确保正确放置

现在，你已经完成了前两层，从底部看是这样的（如图所示）。

顶层

调整角块

在此步骤中，你的主要目标是无论位置如何，都将顶层的角块放置在它们正确的位置。

然后，放置两个相邻的角块，它们共享一个与顶层不同的颜色（在本例中，应为黄色以外的颜色）。

现在，你需要旋转顶层，直到这两个相邻的角块位于正确的颜色侧。例如，如果两个相邻的角块是红色的，你需要转动最顶层，直到它变成红色。确保在另一侧，最顶层的两个角块也由该侧的颜色组成（在本例中，我们考虑了橙色）。

现在，你需要判断正面两侧的两个相邻角块是否处于完美位置，如果需要，则根据你的选择进行交换。我们已经在我们的例子中考虑了右侧为绿色，左侧为蓝色。因此，右侧的正面角块应包含绿色，左侧的正面角块应包含蓝色。如果位置不正确，你需要使用给定的算法交换这两个角块。

将魔方转到那个位置，使另一侧朝向你。交换两个正面角块（如果需要）。

你还有另一个选择；如果你发现正面和背面的一对角块都需要交换，你可以使用之前的算法来完成。

调整角块

找到每个角块的顶部颜色（在本例中为黄色）。你需要学习一个算法来调整角块。

你将用于调整角块的算法将一次将三个角块从侧面旋转到顶部。在给定的图示中，蓝色箭头指示你正在旋转的三个角块以及旋转方向（在本例中为顺时针方向）。在给定的图中，如果黄色贴纸以特定方式显示，并且你执行一次算法，你将从顶部看到四个黄色贴纸。

在这里，使用对称表示算法也很容易（在给定的图中，箭头是逆时针方向的）

执行这些算法中的一个多次与执行另一个类似。在某些情况下，你可能需要执行算法多次。

给定的图示说明了两个正确方向的角块

给定的图示说明了没有正确方向的角块

通常，在这些情况下，你需要使用对称算法

两个正确对齐的角块

没有正确对齐的角块

交换棱块

如果你想交换棱块，你只需要知道一个算法来完成这个步骤。在这里，你需要检查一个或多个棱块是否已处于不正确的位置（在这种情况下，方向无关紧要）

如果所有棱块都处于正确位置，则此步骤已完美完成。

如果只有一个棱块放置正确，你需要使用以下算法。你也可以看到给定图示中描绘的对称棱块。

或者它是对称的

多次执行这些算法与执行另一个类似。

如果所有棱块都未正确放置在其位置，你需要从任何一面执行这两个算法中的一个一次。一旦执行了算法，你将只有一个棱块需要正确放置。

调整角块

一旦你交换了棱块，你需要学习两个算法来完成最后一步。

然后，你需要记下“上、下、左、右”的模式，以及许多“H”和“鱼”算法。在这里，你只需要记住一个算法。

如果魔方的所有四个棱块都翻转了，执行任何一面的“H”模式算法。然后，你需要再执行一次该算法来解开魔方。

符号

这是所用符号的关键

构成魔方的部件称为 Cubies，魔方上的不同颜色贴纸称为 Facelets。

Cubies 分为三种不同类型

中心块 (Centre Cubies)

中心块是指位于魔方每个面中心的块状部件。总共有六个块，每个块有一个面片，它们相对于彼此始终保持在相同位置。

角块 (Corner Cubies)

角块是指位于魔方角落的块状部件。总共有八个角，每个角有三个面片。

棱块 (Edge Cubies)

棱块是指位于每对相应角块之间的棱状部件。魔方共有12个不同的棱块，每个棱块有两个面片。

并非所有魔方都有相同的颜色排列。本例中使用的颜色称为 BOY（蓝色、橙色和黄色，按顺时针方向排列）。在这里，你需要分析中心块相对于彼此的位置，因为这始终是你的颜色排列。

白色位于黄色对面。

蓝色位于绿色对面。

橙色位于红色对面。

如果白色朝上，橙色也位于蓝色右侧。

本教程使用的两种不同视图

三维视图

三维视图表示魔方的三个侧面。正面（红色）、顶部（黄色）和右侧（绿色）。在上述步骤4中，算法（1.b）通过图片描绘了魔方的左侧（蓝色）、正面（红色）和顶部（黄色）。

俯视图

俯视图只显示魔方的顶部（黄色）。在这种情况下，正面位于底部（红色）。

每个条形图显示顶视图的面片位置

在上图中，顶层后角块的黄色面片位于顶面，而顶层前角块的黄色面片都位于魔方的正面。

上面的箭头（蓝色或红色）描绘了算法将要做的事情

假设上面（3.a）中提到的算法会将三个相邻的角块围绕自身旋转，如给定的图示所示。如果黄色面片如图所示，算法结束后，你将在顶部看到。

魔方的对角线被视为旋转轴。

蓝色箭头表示顺时针转动。

红色箭头表示逆时针转动。

浅蓝色面片表示棱块未正确对齐（顶视图）。

在上图中，位于左右两侧的棱块均未正确对齐。如果顶面为黄色，则这两个棱块的黄色面片均未位于顶部。

从正面观察魔方至关重要

给定的图示说明了正面旋转

给定的图示显示了三列垂直行之一的旋转

给定的图示描绘了三行水平行之一的旋转

给定的图示显示了一个移动的例子。