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魔方复原基础教程 - 零基础入门 2025-02-10
魔方，一个由26个小立方体组成的彩色谜题，诞生于1974年，让无数人沉迷于它的“混乱美学”。有人视它为数学难题，有人用它训练空间思维，但更多人享受的是复原瞬间的极致解压感！今天，我们将化身“魔方建筑师”，用层先法（Layer by Layer）破解谜题。
首先介绍魔方的基本面和旋转表示方法：
在魔方的公式中，我们常常会看到一些字母，代表魔方各个面的旋转操作。理解这些字母的含义是学习和掌握魔方公式的基础，接下来介绍这些字母及其对应的含义。
F = front face 前面
B = back face 后面
R = right face 右面
L = left face 左面
U = up face 上面
D = down face 下面
魔方的每个面都有一个字母来表示，通常这些字母是由魔方的面朝上的方向所决定的。以下是每个字母及其代表的面：
F（Front）：前面。指的是魔方正面（面朝着你）的那一面。
B（Back）：背面。指的是魔方背面（与正面相对）的那一面。
R（Right）：右面。指的是魔方右侧的那一面。
L（Left）：左面。指的是魔方左侧的那一面。
U（Up）：上面。指的是魔方顶部的那一面。
D（Down）：下面。指的是魔方底部的那一面。
除了字母本身，旋转的方向也有特定的表示方法。魔方的旋转有两种基本方向：顺时针旋转和逆时针旋转。
顺时针旋转：默认情况下，如果没有额外标记，字母代表的是顺时针旋转。例如，R 表示右面顺时针旋转90度，U 表示上面顺时针旋转90度。
逆时针旋转：如果字母后面有一个撇号（'），这表示逆时针旋转。例如，R' 表示右面逆时针旋转90度，U' 表示上面逆时针旋转90度。
旋转规则：
常见的魔方就是三阶魔方，意思是一个正方形，每个面分成了3✖️3的九宫格。
三阶魔方共有43,252,003,274,489,856,000种可能状态，但复原最短路径不超过20步！
三阶魔方按照块的面数，分为三种：
中心块：固定不动，决定每个面的颜色（比如白色对面是黄色）。就是九宫格中心的块。
棱块：两面色，共12个。就是九宫格的边上对应的上下左右四个
角块：三面色。就是九宫格的角部，上左，上右，下左，下右。
白色十字是魔方的“地基”，盖歪了房子会塌！
目标：让白色棱块归位，且侧面颜色对齐中心块（如图1）。找到白色棱块，旋转底层（D层）将其移到目标位置下方。
这里说下魔方的表示方法：有颜色的代表是确定的，需要关注的，
如果块的颜色是灰色，则代表这个块不需要关注。
这一步，我们可以凭借直觉，把白色棱块归位，然后观察侧面颜色是否对齐中心块。
例如下方的情况，白色色块在黄色面
点击魔方下面的执行按钮，感受复原棱块的思路：
在完成白色十字后，我们需要填充四个角块：
也是和之前一样，点击执行按钮，观察棱块的复原思路。
一种情况，白色块在底层，我们可以先把这个块放到白色面对应的下方，然后执行公式。
可以看到，白色棱块就像一个车一样，把白色角块接上去了
还有一种情况，白色角块和白色在同一层，例如：
我们可以先把这个块驱逐到底下那一层，然后就可以用上面的公式了
如果出现棱块在第二层，但是没有复原的情况，使用之前的公式，把棱块驱逐到顶上那一层，然后就可以用上面的公式了
拼好第一层之后，我们需要完成第二层。
这时候，把魔方翻转，白色面朝下，便于后续复原，（因为白色已经复原了，不再需要观察）。
第二层只有棱块需要复原，所以只有两种情况，棱块在顶层和棱块在第二层但没有复原。
我们可以转动顶层，把红蓝两个面的棱块，放到如下的位置，比如，蓝色块放在蓝色面，红色块就只能在黄色面了。
但是还会出现一种情况，就是这时候，红色块是在红色面的，这时候，只需要对称的执行一遍公式。
到第三层时，把白色面朝下放置，然后按照以下公式进行操作
观察顶层黄色面的形状，判断黄色面的棱块是直线还是拐角
当黄色面的棱块是拐角形状时，按照下面的方向运行两遍公式
当黄色面的棱块是直线形状时，运行一遍公式
当拼好十字之后，接下来需要完成整个顶面（黄色面）。
这时候，就只需要观察顶面黄色面角块的形状，
一般来说，顶面黄色面角块的形状有以下几种，如果出现了其他情况，代表魔方是坏的，需要拆开重装。
九宫格旁边的黄色边框，代表这个黄色块是在顶层的侧面，具体可以看3D魔方模型。
鱼头1
鱼头2
3
4
5
十字1
十字2
前两种情况，像一个鱼头，一般遇到鱼头，就可以使用下面的公式一步还原了
对于其他的情况，
例如只有两个块不在顶层的黄色面，可以记住，让左下角的黄色块朝向左方，然后使用公式鱼头1，就可以变成小鱼的情况。
对于十字的情况，可以让两个黄色块相同的朝向前方，然后使用公式鱼头1，就可以变成小鱼的情况。
观察顶层的角块，判断角块的形状。
只会有三种情况，1. 有一个面的两个角块是相同颜色的，2. 或者没有相同颜色的角块，3. 或者有四个面的角块是相同颜色的。
一般只会有一个面的两个角块是相同颜色的，如下图的魔方，红色面的两个角块相同。
如果出现其他情况，代表魔方是坏的，需要拆开重装。
找到两个相同颜色的角块，然后按照以下公式进行操作，注意两个相同角块的方向。
如果没有相同颜色的角块，则随便使用一次公式，之后应该会有一个面的两个角块是相同颜色的。
最后一步复原棱块，棱块的复原有四种情况，一种是顺时针，一种是逆时针。十字交叉，平行交叉
新手可以只学一种公式，反正都能换成功。
第一种，棱块的交换顺序是逆时针，运用以下公式，注意把颜色相同的面放在后面执行
第二种，棱块的交换顺序是顺时针，运用以下公式，注意把颜色相同的面放在后面执行
这个公式和上面的公式是倒序的，就是反着做了一遍上面的公式。
其他的十字交叉，平行交叉，都是可以转换成这两种情况的。
这里新手先不介绍其他公式了，可以先用上面的公式，转换之后，就会产生上面的情况
至此，魔方已经还原完毕了。
魔方复原就像解题人生——混乱中找规律，错误中寻路径。当你熟练后，不妨挑战“盲拧”“单手拧”，还有高阶玩法CFOP（更快的速度复原魔方），甚至用魔方表白（拼出爱心图案）！
现在你可以在这个完整的魔方上尝试以上所学的内容：
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魔方复原基础教程 - 零基础入门
2025-02-10
魔方，一个由26个小立方体组成的彩色谜题，诞生于1974年，让无数人沉迷于它的“混乱美学”。有人视它为数学难题，有人用它训练空间思维，但更多人享受的是复原瞬间的极致解压感！今天，我们将化身“魔方建筑师”，用层先法（Layer by Layer）破解谜题。
基础知识
首先介绍魔方的基本面和旋转表示方法：
在魔方的公式中，我们常常会看到一些字母，代表魔方各个面的旋转操作。理解这些字母的含义是学习和掌握魔方公式的基础，接下来介绍这些字母及其对应的含义。
F = front face 前面
B = back face 后面
R = right face 右面
L = left face 左面
U = up face 上面
D = down face 下面
魔方的每个面都有一个字母来表示，通常这些字母是由魔方的面朝上的方向所决定的。以下是每个字母及其代表的面：
F（Front）：前面。指的是魔方正面（面朝着你）的那一面。
B（Back）：背面。指的是魔方背面（与正面相对）的那一面。
R（Right）：右面。指的是魔方右侧的那一面。
L（Left）：左面。指的是魔方左侧的那一面。
U（Up）：上面。指的是魔方顶部的那一面。
D（Down）：下面。指的是魔方底部的那一面。
除了字母本身，旋转的方向也有特定的表示方法。魔方的旋转有两种基本方向：顺时针旋转和逆时针旋转。
顺时针旋转：默认情况下，如果没有额外标记，字母代表的是顺时针旋转。例如，R 表示右面顺时针旋转90度，U 表示上面顺时针旋转90度。
逆时针旋转：如果字母后面有一个撇号（'），这表示逆时针旋转。例如，R' 表示右面逆时针旋转90度，U' 表示上面逆时针旋转90度。
旋转规则：
魔方的结构
常见的魔方就是三阶魔方，意思是一个正方形，每个面分成了3✖️3的九宫格。
三阶魔方共有43,252,003,274,489,856,000种可能状态，但复原最短路径不超过20步！
三阶魔方按照块的面数，分为三种：
中心块：固定不动，决定每个面的颜色（比如白色对面是黄色）。就是九宫格中心的块。
棱块：两面色，共12个。就是九宫格的边上对应的上下左右四个
角块：三面色。就是九宫格的角部，上左，上右，下左，下右。
第一步：还原白色十字——打好地基
白色十字是魔方的“地基”，盖歪了房子会塌！
目标：让白色棱块归位，且侧面颜色对齐中心块（如图1）。找到白色棱块，旋转底层（D层）将其移到目标位置下方。
这里说下魔方的表示方法：有颜色的代表是确定的，需要关注的，
如果块的颜色是灰色，则代表这个块不需要关注。
这一步，我们可以凭借直觉，把白色棱块归位，然后观察侧面颜色是否对齐中心块。
例如下方的情况，白色色块在黄色面
点击魔方下面的执行按钮，感受复原棱块的思路：
第二步：完成第一层
在完成白色十字后，我们需要填充四个角块：
也是和之前一样，点击执行按钮，观察棱块的复原思路。
一种情况，白色块在底层，我们可以先把这个块放到白色面对应的下方，然后执行公式。
可以看到，白色棱块就像一个车一样，把白色角块接上去了
还有一种情况，白色角块和白色在同一层，例如：
我们可以先把这个块驱逐到底下那一层，然后就可以用上面的公式了
如果出现棱块在第二层，但是没有复原的情况，使用之前的公式，把棱块驱逐到顶上那一层，然后就可以用上面的公式了
第二层
拼好第一层之后，我们需要完成第二层。
这时候，把魔方翻转，白色面朝下，便于后续复原，（因为白色已经复原了，不再需要观察）。
第二层只有棱块需要复原，所以只有两种情况，棱块在顶层和棱块在第二层但没有复原。
我们可以转动顶层，把红蓝两个面的棱块，放到如下的位置，比如，蓝色块放在蓝色面，红色块就只能在黄色面了。
但是还会出现一种情况，就是这时候，红色块是在红色面的，这时候，只需要对称的执行一遍公式。
第三层 十字
到第三层时，把白色面朝下放置，然后按照以下公式进行操作
观察顶层黄色面的形状，判断黄色面的棱块是直线还是拐角
当黄色面的棱块是拐角形状时，按照下面的方向运行两遍公式
当黄色面的棱块是直线形状时，运行一遍公式
第三层 顶面
当拼好十字之后，接下来需要完成整个顶面（黄色面）。
这时候，就只需要观察顶面黄色面角块的形状，
一般来说，顶面黄色面角块的形状有以下几种，如果出现了其他情况，代表魔方是坏的，需要拆开重装。
九宫格旁边的黄色边框，代表这个黄色块是在顶层的侧面，具体可以看3D魔方模型。
鱼头1
鱼头2
3
4
5
十字1
十字2
前两种情况，像一个鱼头，一般遇到鱼头，就可以使用下面的公式一步还原了
鱼头1
鱼头2
对于其他的情况，
例如只有两个块不在顶层的黄色面，可以记住，让左下角的黄色块朝向左方，然后使用公式鱼头1，就可以变成小鱼的情况。
对于十字的情况，可以让两个黄色块相同的朝向前方，然后使用公式鱼头1，就可以变成小鱼的情况。
第三层 角块
观察顶层的角块，判断角块的形状。
只会有三种情况，1. 有一个面的两个角块是相同颜色的，2. 或者没有相同颜色的角块，3. 或者有四个面的角块是相同颜色的。
一般只会有一个面的两个角块是相同颜色的，如下图的魔方，红色面的两个角块相同。
如果出现其他情况，代表魔方是坏的，需要拆开重装。
找到两个相同颜色的角块，然后按照以下公式进行操作，注意两个相同角块的方向。
如果没有相同颜色的角块，则随便使用一次公式，之后应该会有一个面的两个角块是相同颜色的。
第三层 棱块
最后一步复原棱块，棱块的复原有四种情况，一种是顺时针，一种是逆时针。十字交叉，平行交叉
新手可以只学一种公式，反正都能换成功。
第一种，棱块的交换顺序是逆时针，运用以下公式，注意把颜色相同的面放在后面执行
第二种，棱块的交换顺序是顺时针，运用以下公式，注意把颜色相同的面放在后面执行
这个公式和上面的公式是倒序的，就是反着做了一遍上面的公式。
其他的十字交叉，平行交叉，都是可以转换成这两种情况的。
这里新手先不介绍其他公式了，可以先用上面的公式，转换之后，就会产生上面的情况
至此，魔方已经还原完毕了。
魔方复原就像解题人生——混乱中找规律，错误中寻路径。当你熟练后，不妨挑战“盲拧”“单手拧”，还有高阶玩法CFOP（更快的速度复原魔方），甚至用魔方表白（拼出爱心图案）！
实践练习
现在你可以在这个完整的魔方上尝试以上所学的内容：