速解魔方

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荷蘭人埃里克在10.55秒內解開一個三階魔方
用CFOP恢復一個三階魔方

速解魔方出現的具體的時間已經難以考證。當愛好者們已經能夠熟練復原魔方的時候,就開始追求最快的復原。

一般來說,速解魔方使用的方法要最簡便,但是隨之產生的問題是步驟越少,需要記憶的公式就越多。對於高階的魔方較簡便的復原方法是先降階成三階魔方,再用三階的公式復原。

術語[編輯]

書寫規定[編輯]

在書寫魔方轉動步驟的時候,有一些國際約定需要注意:

  • 層表示約定:F、B、L、R、U、D分別代表前、後、左、右、上、下層,另外還有f、b、l、r、u、d符號,意為兩層一起轉。還有M、S、E,表示中層。
  • 轉動約定:如果為順時針轉動90度,則層符號後無內容;若逆時針轉動90度,則記為層符號+「 ' 」或是「i」,比如上方第一層逆時針轉動90度,則記為U'或Ui;如果轉動180度,則記為層符號+「2」,比如上方第一層轉動180度,記為U2。

基本術語[編輯]

  • 階:階數是指魔方每個邊所具有的塊數,比如三階魔方每個邊就有3個小塊。
  • 復原:指魔方從非原始狀態到原始狀態的過程。
  • POP:指在復原中魔方的某些組成部分從魔方上面脫離的情況,如果是出現在比賽中,參賽者可選擇修理魔方繼續比賽,或者放棄而被判DNF。
  • DNF:是「Did Not Finish」的縮寫,指停止計時器時方塊尚未復原(魔方復原失敗),或者魔方復原者感覺無法在滿意的時間內完成魔方而棄權的情況,在比賽中可以有一次DNF,在多次嘗試取平均成績的比賽中算作最差成績。
  • DNS:是「Did Not Start」的縮寫 ,指參賽選手在一輪中放棄嘗試機會而並未開始還原,多次嘗試取平均成績的比賽中算作最差成績。
  • SUB-X:SUB是「Subtraction」的縮寫,意思就是少於的意思,在這就是「在X秒以下」之意。例:三階方塊SUB-20,就是指平均速度在20秒以下。
  • Fridrich Method:這是由一位叫Jessica Fridrich女士發明的一種速解法,是目前世界上最流行的方塊解法。
  • CROSS:字面上的意思為「十字」,是Fridrich Method中的第一步驟。
  • F2L:是「First 2 Layer」的縮寫,意思為「一、二層」,是Fridrich Method中的第二步驟。
  • OLL:是「Orientation of Last Layer」的縮寫,意思為「最後一層的取向」,這是Fridrich Method中的第三個步驟。
  • PLL:是「Permutation of Last Layer」的縮寫,意思為「最後一層的排序」,這是Fridrich Method中的第四步驟。
  • CFOP:是Fridrich Method的的別稱,就是四個步驟「Cross、F2L、OLL、PLL」原文的第一個字母合起來而成的。
Rubiks 1.svg Rubiks 21.svg Rubiks 8.svg Rubiks cube.svg
CROSS F2L OLL PLL
  • LBL:是「Layer By Layer」的縮寫,意思是「一層一層解」,也就是學魔術方塊最基礎的解法。
  • CE-PAIR:是「Corner & Edge PAIR」的縮寫,是F2L中主要的觀念,就是由角(Corner)和邊(Edge)所組成的小區塊,又稱PAIR。
  • ZBF2L:這是一個比較有技巧性的F2L,一般的F2L完成後,頂層的OLL一共有57種變化,但是使用ZBF2L後,完成最後一組的CE-PAIR時,頂層的十字會順便完成,所以剩下的OLL的情況,就縮減到7種。
  • COLL:這是一個比較具有技巧性的OLL,一般的OLL完成時,所出現的PLL一共有21種變化,但是使用COLL後,可以把OLL和四個角的位置一次歸位,所以OLL只剩下「邊」的情況,就會縮減到5種。
  • LARS:這是一種解魔術方塊的方法,發明人為Lars Petrus,號稱步驟比Fridrich Method少的解法。

快速解法[編輯]

魔方的解法有很多種,以下是其中幾種解法。

層先(LBL:Layer By Layer)[編輯]

這類解法分為以下幾個步驟:

  • 選擇一個顏色作為底面色,然後使用基本公式將其拼成一層。
  • 將第二層歸位。
  • 將最上層轉出一個「十」字。
  • 將最上層利用公式填滿同一種顏色。
  • 角塊歸位、對色。
  • 邊塊歸位。

由於其公式少(可以簡化為7個),所以一般為初學者使用。一般人在經過練習後,使用一個好魔方可以達到1分鐘之內復原的水準。

角先(Corner First)[編輯]

角先方法是先將魔方的八個角歸位定色,然後再填補棱色,最後完成復原。這種方法記憶的公式比較多,所以速度會較層先快。最快的角先魔方高手可以在30秒之內復原魔方。

棱先[編輯]

棱先方法是先將棱塊歸位定色,然後填補底層和上層的角塊的方法。

Fridrich Method[編輯]

Fridrich Method(簡稱CFOP)其實是層先的變種,但是由於其歸納出了可能出現的各種情況,所以在記憶量上面要增大許多倍(119個公式),但同時也能有效的增加速度。其步驟分為以下幾個:

  • 將底層轉出一個符合色塊分佈的十字 (Cross)
  • 同時將底層角塊和相對應棱塊歸位 (F2L,First 2 Layers) 41個公式
  • 最上層利用公式將顏色統一 (OLL,Orientation of Last Layer)57個公式
  • 將最上層側面的顏色統一 (PLL,Permutation of Last Layer)21個公式

現在絕大多數魔方高手都使用Fridrich Method,因為相對於它能達到的速度來說,119個公式的記憶量就顯得不多了。

8355法[編輯]

由台灣的許技江老師所規劃出來的解法,強調以理解的方法去解出魔術方塊,期望能消除新手對於「解方塊需要大量公式記憶」的疑慮。將方塊分成單層8 個角、第二層3 個邊、第三層5 個邊歸位後再將剩下5 個角歸位並轉正。

  • 8:和LBL法類似,將第一層完成,只是刻意留下一個角沒解開,留做「工作區(Working Area)」
  • 3:利用工作區將第二層的3 個邊塞入,不像LBL法需要背兩個鏡向動作的「八步法」
  • 5:利用工作區將頂層與工作區的5 個邊歸位,不像LBL法需要背「六步法」以及兩個鏡象OLL公式
  • 5:此時剩下頂層與工作區的5 個角,利用簡單的去返動作,即可達到位置送換,以及翻動方向,此時一顆方塊即解答完成。

其後面兩段"五邊"和"五角"的解法,可以用在Megaminx正十二面體魔術方塊的最後一層解法上,不需要做調整改變,依然適用。

橋式解法(Roux Method)[編輯]

  • 先在兩個側面下方各形成正確的2X3兩塊,
  • 使頂面的四個角塊歸位
  • 調整中間四個棱塊和側面兩個棱塊的朝向
  • 左右側面頂部的棱塊歸位
  • 中間棱塊和中心快歸位
  • 快速還原解法java動畫教學-三階魔方橋式快速還原解法教程(公式+圖+視頻+java)

電腦解法[編輯]

由於電腦沒有記憶公式的困難,因此可以獲得更佳的解。但是由於魔方的模型空間巨大,使用窮舉法還是不實用。目前廣泛使用的演算法步驟如下:

  • 雙轉歸原:如果限制每次旋轉,除了兩個相對的面(比如左邊和右邊)之外都是180度,那麼能夠轉出來的花樣就少了很多。把魔方從任何狀態歸位到這些花樣之一,就是雙轉歸原。
  • 復原 在前一步驟的基礎上進行復原。

用電腦程序進行搜索,雙轉歸原一般需要12步來完成。而復原的步驟則需要18步。但是如果能進一步優化,使得雙轉歸原的結果避開那些需要較長步驟復原的狀態,一般可以得到更短的復原步驟。

通過運用電腦,Tomas Rokicki於2008年宣布證明了任何魔方可以在25步以內解開[1]。而隨後,這一結果改進為22步[2]

2010年,包括Tomas Rokicki和Morley Davidson等人的研究團隊證明任意的魔術方塊可以在20步內還原。

速解記錄[編輯]

目前世界上還原3階魔方速度最快的是荷蘭人Mats Valk,記錄是5.55秒。他和世界上大多數魔方高手使用的方法是被稱為「Fridrich Method」的復原法,這種方法是由美國Jessica Fridrich女士發明的。

速解世界紀錄[編輯]

各種方快速解比賽最新的世界紀錄如下:

魔方類型 類型 時間 (分,秒,百分秒) 紀錄保持人 賽程 細節 (分,秒,百分秒)
2×2×2 單次 00:00.69 義大利 Christian Kaserer Trentin Open 2011
平均 00:02.02 美國 Christopher Olson New Albany 2013 00:02.01 / 00:02.29 / 00:01.87 / 00:02.18 / 00:01.84
3×3×3 單次 00:05.55 荷蘭 Mats Valk Zonhoven Open 2013
平均 00:06.54 澳大利亞 Feliks Zemdegs Melbourne Cube Day 2013 00:06.91 / 00:06.41 / 00:06.25 / 00:07.30 / 00:06.31
4×4×4 單次 00:25.34 澳大利亞 Feliks Zemdegs Shepparton Winter 2013
平均 00:29.17 德國 Sebastian Weyer Frankfurt Cube Days 2012 00:27.66 / 00:29.13 / 00:38.96 / 00:29.09 / 00:29.30
5×5×5 單次 00:51.09 澳大利亞 Feliks Zemdegs Australian Nationals 2012
平均 00:57.63 澳大利亞 Feliks Zemdegs Melbourne Cube 2012 00:56.58 / 00:58.03 / 00:55.86 / 01:07.02 / 00:58.27
6×6×6 單次 01:49.46 美國 Kevin Hays Couve Cubing 2012
平均 01:55.13 美國 Kevin Hays Couve Cubing 2012 01:53.88 / 02:02.06 / 01:49.46
7×7×7 單次 02:41.63 中國 陳霖 Hangzhou 2012
平均 02:54.77 美國 Kevin Hays World Championship 2013 02:42.80 / 02:56.39 / 03:05.13
Megaminx 單次 00:42.28 瑞典 Simon Westlund Danish Open 2011
平均 00:47.82 匈牙利 Bálint Bodor Hungarian Open 2012 00:51.90 / 00:49.55 / 00:47.50 / 00:45.88 / 00:46.40
Pyraminx 單次 00:01.36 丹麥 Oscar Roth Andersen Danish Special 2013
平均 00:02.96 丹麥 Oscar Roth Andersen Danish Special 2013 00:03.38 / 00:01.36 / 00:03.00 / 00:02.86 / 00:03.02
Square 1 單次 00:08.65 中國 李炳良 Guangdong Open 2010
平均 00:11.31 中國 李炳良 Guiyang Open 2012 00:11.24 / 00:10.43 / 00:10.87 / 00:11.82 / 00:13.62
魔錶 單次 00:05.27 中國王志驍 Shanghai Winter 2011
平均 00:06.79 美國 Evan Liu World Championship 2013 00:05.45 / 00:07.02 / 00:06.99 / 00:06.35 / DNF
Skewb 單次 00:02.19 美國Brandon Harnish Bay Area 2 2014
平均 00:04.58 波蘭 Jonatan Kłosko SLS Tarnowskie Gory 2014 00:4.55 / 00:4.38 / 00:3.81 / 00:4.81 / 00:5.68
3×3×3: 盲解 單次 00:23.80 波蘭 Marcin Zalewski Polish Nationals 2013
4×4×4: 盲解 單次 02:30.62 匈牙利 Marcell Endrey Slovenian Open 2013
5×5×5: 盲解 單次 06:06.41 匈牙利 Marcell Endrey World Championship 2013
3×3×3: 多個盲解 單次 35/41 in 52:09 波蘭 Marcin Kowalczyk Polish Nationals 2013
3×3×3: 單手 單次 00:09.43 義大利 Giovanni Contardi Italian Championship 2012
平均 00:12.67 波蘭 Michał Pleskowicz Cubing Spring Grudziadz 2012 00:12.15 / 00:14.53 / 00:13.27 / 00:12.58 / 00:10.77
3×3×3: 腳解 單次 00:27.93 印度尼西亞 Fakhri Raihaan Celebes 2012
平均 00:32.41 日本 高木佑平 Tachikawa 2013 35.63 / 32.05 / 29.56
3×3×3: 最少步驟還原 單次 20 步 日本 岡山友昭 Czech Open 2012

註釋[編輯]

外部連結[編輯]