论文部分内容阅读
很多同学都喜欢玩魔方。在魔方的复原过程中，需要大家有比较好的空间思维能力。另外，玩魔方对手指的灵活性、大脑的智力开发都有不少益处。
最常见的魔方是三阶六面体魔方。它是由6个中心块、8个角块和12个棱块组合成的一个正方体。其中6个中心块只有一个面能展现在外面，角块有三个面，棱块则有两个面能展现在外面。角块和棱块的位置不可以互换。
第一关：复原第一层
第一层的复位。因为魔方的六个中心块是固定的，我们就以这六个中心作为基础展开复原工程。我把白色中心作为底层，分别把红白、蓝白、绿白、橙白这四个棱块归顺到位，也就是底部呈白色十字状态。
底层的白色十字做好之后，把底层的角块按序归位。因为之前定义的底层是白色，所以我们先在魔方的上层寻找含有白色面的角块，通过转动魔方的上层，把这个角块移动到目标位的上方。（比如红蓝白角块的目标位在红蓝白中心块的结合处）观察下这个角块中的白色面在哪个位置，如左上方的图所示，按照不同的公式就可以把这个角块正确地归位，同时不会改变底层十字及其他底层角块的位置。
还有一个情况就是，我们要做的含有白色面的角块已经在底层了，但是位置方向错误了，我们只需要按照第2个公式，先把这个角块做到上层，然后依照前面的办法来归位。
第二关：复原第二层
三阶魔方的第二层，也就是中间的这四个棱块。因为开始我们选择的是白下黄上，我们先在上层找到不包含黄和白的棱块，先通过转动魔方上层，把这个棱块的侧面与中心面颜色对齐。然后通过观察可以确定这个棱块的目标位应该位于左边还是右边，来选择上面的公式。
这两个公式的不同点是当前面的朝向。图中红色箭头F所指的面是面对自己，然后按照公式做，还有一种情况，就是棱块已经处于中层，但是位置不正确，我们要做的也就是套用一下上图的公式，用上层中一个无关的棱块把它置换出来，然后按前面的思路来一一归位。
第三关：复原第三层
首先我们要在顶部做出一个黄色十字。下图中分别列出了顶部十字不同形态的时候我们需要摆放的位置关系，顶层位置摆放正确后，按照图中的公式，就可以在几步之后成功地做出顶部十字。
顶面的角块归位。也就是把魔方的上面做成一个完整的黄色面，下图中也列举了可能出现的几种情况，按图上的公式，几步之后就可以成功的做出黄色面对齐。
顶层颜色对齐之后，我们还需要调整顶面各个块的位置。先让四个角块的位置正确。转动顶层查看同侧面有没有两个相同颜色的角块，如果有，那么我们就先把这两个角块与下层颜色对齐，将两个同色角块面对自己做这个公式。如果同侧面没有两个相同颜色的角块，那么我们就随意做一次这个公式，就会出现两个侧面颜色相同的角块，然后继续上一步，最后对齐顶层的四个角块的位置。
最后一步，就是把顶层的棱块归位。如果四个棱块中有一个已经到位了，其余的三个没有到位，那么我们把已经到位的那一个侧面放在背面，按上述公式做，最多两次，就可以全部复原了。如果四个棱块都没有到位，那么我们往随意方向做一次这个公式，就会出现一个棱块到位的情况，然后再按上述办法全部复原。
复原原理：
我们要把魔方看成是三层，一层一层地把每个块复原到正确的位置。我们复原魔方的时候需要按这组图的顺序一个一个将其复原到位。
最常见的魔方是三阶六面体魔方。它是由6个中心块、8个角块和12个棱块组合成的一个正方体。其中6个中心块只有一个面能展现在外面，角块有三个面，棱块则有两个面能展现在外面。角块和棱块的位置不可以互换。
第一关：复原第一层
第一层的复位。因为魔方的六个中心块是固定的，我们就以这六个中心作为基础展开复原工程。我把白色中心作为底层，分别把红白、蓝白、绿白、橙白这四个棱块归顺到位，也就是底部呈白色十字状态。
底层的白色十字做好之后，把底层的角块按序归位。因为之前定义的底层是白色，所以我们先在魔方的上层寻找含有白色面的角块，通过转动魔方的上层，把这个角块移动到目标位的上方。（比如红蓝白角块的目标位在红蓝白中心块的结合处）观察下这个角块中的白色面在哪个位置，如左上方的图所示，按照不同的公式就可以把这个角块正确地归位，同时不会改变底层十字及其他底层角块的位置。
还有一个情况就是，我们要做的含有白色面的角块已经在底层了，但是位置方向错误了，我们只需要按照第2个公式，先把这个角块做到上层，然后依照前面的办法来归位。
第二关：复原第二层
三阶魔方的第二层，也就是中间的这四个棱块。因为开始我们选择的是白下黄上，我们先在上层找到不包含黄和白的棱块，先通过转动魔方上层，把这个棱块的侧面与中心面颜色对齐。然后通过观察可以确定这个棱块的目标位应该位于左边还是右边，来选择上面的公式。
这两个公式的不同点是当前面的朝向。图中红色箭头F所指的面是面对自己，然后按照公式做，还有一种情况，就是棱块已经处于中层，但是位置不正确，我们要做的也就是套用一下上图的公式，用上层中一个无关的棱块把它置换出来，然后按前面的思路来一一归位。
第三关：复原第三层
首先我们要在顶部做出一个黄色十字。下图中分别列出了顶部十字不同形态的时候我们需要摆放的位置关系，顶层位置摆放正确后，按照图中的公式，就可以在几步之后成功地做出顶部十字。
顶面的角块归位。也就是把魔方的上面做成一个完整的黄色面，下图中也列举了可能出现的几种情况，按图上的公式，几步之后就可以成功的做出黄色面对齐。
顶层颜色对齐之后，我们还需要调整顶面各个块的位置。先让四个角块的位置正确。转动顶层查看同侧面有没有两个相同颜色的角块，如果有，那么我们就先把这两个角块与下层颜色对齐，将两个同色角块面对自己做这个公式。如果同侧面没有两个相同颜色的角块，那么我们就随意做一次这个公式，就会出现两个侧面颜色相同的角块，然后继续上一步，最后对齐顶层的四个角块的位置。
最后一步，就是把顶层的棱块归位。如果四个棱块中有一个已经到位了，其余的三个没有到位，那么我们把已经到位的那一个侧面放在背面，按上述公式做，最多两次，就可以全部复原了。如果四个棱块都没有到位，那么我们往随意方向做一次这个公式，就会出现一个棱块到位的情况，然后再按上述办法全部复原。
复原原理：
我们要把魔方看成是三层，一层一层地把每个块复原到正确的位置。我们复原魔方的时候需要按这组图的顺序一个一个将其复原到位。