魔方教程

现在网络上的7步魔方教程，都是授人鱼不授人渔的填鸭式的教程，背了一堆公式，但是不教你原理，很快也会忘记。而且不能举一反三，学会了3阶的魔方，可能换个2阶的魔方都不一定会拼，更别说N阶的魔方了。

本人研究了魔方之后，总结了一套自己的方法论，缩减到4个公式，还会介绍公式原理，虽然公式大部分和7步相同，但可以总结出方法论，甚至给出魔方的新解法。

第一章 3阶魔方结构：

（一）6个中心块+8个角块+12个棱块

（二）角块、棱块的位置确定

角块、棱块根据其颜色确定位置。

案例1-角块：如下图，红黄蓝三色的角块，它需要回到红、黄、蓝3面的交点。

案例2-棱块：红黄两色的棱块，它需要回到红、黄2个面的交点。

（三）魔方旋转符号定义

如下图:

F/B/R/L/U/D表示面朝魔方的前Front/后Back/右Right/左Left/上Up/下Down6面顺时针旋转

X‘表示面朝X面逆时针旋转（X in (F,B,R,L,U,D）

第二章 4个公式及原理讲解

（一）公式1：还原第一层

公式1不是必须的，可以通过公式2、3替代，但公式1能提升魔方还原效率。

用公式1还原第一层，先还原棱块，再还原角块

公式1的没有固定的模式，核心是“躲->还原”，包括3步：

1. 确定移动目标：如下图，只要按箭头旋转R，底下的方块即可回到正确的位置。但这会破坏上面已经拼好的方块，所以后面一定有R’将被破坏的归位

2. “躲”：如下图，拼好最后一块后，为了避免下一步R’的影响，通过F’将刚拼的这一块“躲”起来

3. 被破坏的和躲起来的还原：上面的逆操作即可

公式1完整的示例如下：

公式1有很多特殊的变种：

特殊1：“黄色”朝下方，同样简单的躲->还原即可

特殊2：下图白色的白色棱块十字架只差最后一块了，如何归位？想办法把移到侧面，然后再让已归位的白色躲开

（二）公式2：交换角块的位置

如上图，公式2让图中底层A/B到顶层走了一圈后再回到原位，原理如下：

1. 如上图：魔方R侧的标记数字A/B的方块，经过公式2中R’U移到了上面，然后再经过U’R归位。经过这样腾挪，方块A/B回到原位，同时顶层的角块位置发生了变化。

2. 同理，魔方L侧与A/B对应的方块，经过公式2中LU’（上图公式2中划蓝线部分）移到了上面，然后经过UL’即可归位

公式2的核心就是将A/B及L侧与A/B对应的方块移到顶层躲起，只是A/B还原和L侧底层较快移动到上层共用一个U’（上图公式2中“2.将第1步挪走的A/B还原”和划蓝线“LU’”共用了一个U’）

（三）公式3：交换角块的颜色

公式3是笔者自创的公式，让图中A/B两个方块到顶层走了一圈再回原位，原理如下：

1. 基础前提：不破坏第一层已经拼好的4个角块。

2. 如上图：魔方R侧的标记A的方块，经过公式3中RU移到了上面，然后再经过U’R归位。

3. 魔方R侧标记为B的方块，R’R’U’移到了上面，然后R’R’U回到了对应的位置

4. 这样，底层的角块AB位置没变，但顶层角块的位置也没变，但是顶层角块的颜色发生了变化

公式3的核心就是将AB分别移到顶层躲起来再移动回来。只是B移入顶层和A还原公用一个U’（上图公式3划蓝线“B挪到上层躲起”与红框“A还原”公用了U’）

公式3是笔者自创的公式，所以特性没有公式2、公式4好

（四）公式4：交换棱块的位置

公式4的原理：以上图左边公式为例

1：只有RU两面在旋转

2：重点关注底层标记有数字1、2、3、4的4个方块，其中1-2是一组，3-4一组

3：如下图，标记3-4的方块，经过R’U’变换后，躲进了红色框框中。躲进这里的好处是，魔方R块随便怎么旋转，只要经过逆变换UR，就能将3/4还原

4：公式4前面有两个连续的R’U’就将1-4这4个方块都躲进了红色区域了。这也是公式4的核心，只要记住公式4是将1-4方块移动到红色区域+还原回来就可以了。移到红色区域和还原回来中间可以加上其他移动，从而改变棱块的位置。

5：再通过逆变化URUR，方块1-4就还原到原来的位置了

（五）公式补充说明：

笔者找到了其他公式可以取代公式2、3。其核心思想是让底层的方块移到顶层躲起来，然后再还原，在躲起来和还原中间，增加其他的动作，这样就能改变顶层的位置或者颜色，这种改变就形成了一条公式。

第三章 还原第一层

通过公式1，先归位第一层棱块，再归位第一层角块，不赘述

第四章 顶层角块位置归位

公式2重复使用1-2次，可让顶层角块回到对应的位置。但其颜色可能是错的，例如下图的角块：

第五章 顶层角块颜色归位

公式3保持角块的位置不变，但是其中3个角块的颜色同时绕顶点逆时针变换。所以公式3重复若干次后即可让角块颜色还原。

例如：

第六章 棱块归位

（一）第二层棱块归位：

直接用公式4一次，可让第2层棱块归位

（二）顶层棱块颜色归位：

顶层的棱块颜色归位，顶层棱块颜色有3种情景（如下图），都可以重复通过公式4变成黄色十字架。

其中情景1、情景3都是先变成情景2，再变成黄色十字架

情景1->情景2的方式如下：

上面的变换可以看到，将AB两块侧面的黄色朝上了。

用同样的变换，可以把情景3->情景2

重复上面的方法，可以把情景2变成黄色十字架。

（三）顶层棱块位置归位：

2次重复公式4，可以让顶层的3个棱角互换位置，这样就能让顶层的棱角位置归位

交换ABC三个棱块的位置：

这样魔方就拼成了

第七章 二阶魔方还原方法及原理：

七.1. 二阶魔方构成

可以看到二阶魔方只有8个角块，无中心块和棱块

七.2. 二阶魔方的还原方法

1. 公式1还原第一层

2. 公式2还原第二层角块的位置

3. 公式3还原第二层角块的颜色

第八章 N阶魔方还原方法及原理：

八.1. N阶魔方构成

8个角块+(N-1)*12个棱块+(N-2)*(N-2)*6个中心块组成

角块的数量未变，中心块、棱块的数量增加

旋转也需要增加标记：

D2：表示从底面数第2层顺势针旋转，其他的类推：

八.2. N阶魔方的还原框架

1. 通过公式1还原中心块

核心还是躲->还原，不赘述

2. 将同色的棱块连在一起

目标：

案例1：仍然用公式1，但是略微复杂点

其他的类似，只是需要先通过简单的变换，变成案例1这种错位的布局