空心魔方
空心魔方是一种魔方，外观与三阶魔方类似[1]， 但结构与三阶魔方不同，其最大的特征就是缺乏中心块。 由于该方块缺乏中心块，因此其外观类似于一阶门格海绵。 在一般三阶魔方上使用的核心也不存在此魔方上，在所有三个轴上都是直接穿过整个魔方的孔洞。由于整个魔方的体积有限，虽然这种魔方都可以进行一般三阶魔方的所有动作，但这种方块仍须采用与一般三阶魔方完全不同的结构机制。 由于没有中心块，所以复原比一般三阶魔方难。空心魔方由日本的冈本胜彦发明，一般以三阶为主，亦有其他人制造四阶或以上的空心魔方。[2] 日本Gentosha Education拥有制造官方三阶空心魔方的许可证。[3] 这些官方设计也以斯平玛斯特旗下的Rubik's品牌出售，许多制造商都发售了类似产品。 速解空心魔方在许多展览中很常见，但其并非世界魔方协会的正式比赛项目。[4]
这款魔方曾于2007年参加国际益智玩具设计大赛并获奖。[5]
解法
[编辑]还原空心魔方比还原一般三阶魔方稍微困难一些。因为在还原空心魔方时会遇到一些还原三阶魔方不会遇到的挑战。第一个挑战是空心魔方缺少可以参考的中心块。一般三阶魔方具有不会改变排列顺序及位置的中心块，因此三阶魔方有可以利用这些固定颜色的中心块来确定欲还原之面的颜色。然而空心魔方并没有中心块，因此还原的过程必须要透过观察角块的颜色（或死背各个面颜色的配置）来确定欲还原之面的颜色。这情况类似于偶数阶的立方体魔方，如四阶魔方，其亦无不动的中心块可以做为欲还原之面的颜色参考。
第二个额外的挑战是空心魔方允许奇数次的边块或角块交换，这在三阶魔方是不可能的。主要的原因在于，一般有中心块的三阶魔方都是偶排列，但如果缺少了中心块的话，方块就会变成奇排列。[6]更通俗地说就是，空心魔方没有可参考的中心块，因此可以视为中心块不上色的三阶魔方，代表中心块的位置在还原的过程不列入考虑，这会造成在三阶魔方中，中心块错位而导致奇数次的边块或角块交换，这在三阶魔方中因为中心块错位所以可以被观察出来，但由于空心魔方没有中心块，因此无法观察出这种情况。这种情况在随机打乱的过程有一半的几率会发生，不过其可以透过一些额外的算法来解决，这意味着，要还原空心魔方除了使用一般三阶魔方的方法之外，还要记一些额外的公式。[7]
变体
[编辑]唯棱空心魔方
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唯棱空心魔方（Edges Only Void Cube）又称唯棱魔方，是空心魔方的一种变体。其除了缺乏三阶魔方的中心块外，也移除了三阶魔方的所有角块。其与三阶魔方的关系和三阶魔方与二阶魔方的关系类似：二阶魔方可以视为移除了除了角块以外的所有东西之魔方；而唯棱空心魔方则可以视为移除了除了边块以外的所有东西之魔方。[8]
唯棱空心魔方可以使用一般空心魔方的解法来还原，即以忽略角块的方式来求解。也存在一些针对唯棱空心魔方优化的公式。[9]
参见
[编辑]参考文献
[编辑]- ^ Void Cube. twistypuzzles.com. [2023-12-05]. （原始内容存档于2022-05-16）.
- ^ Rebel Cube (Void 4x4x4). twistypuzzles.com. [2023-12-05]. （原始内容存档于2022-01-27）.
- ^ Okamoto, Katsuhiko. Okamoto's official website (in Japanese). （原始内容存档于2023-03-22）.
- ^ World Cube Association Rules - Article 9: Events. [2023-12-05]. （原始内容存档于2019-05-23）.
- ^ 2007 Puzzle Design Competition Results. www.puzzleworld.org. [2010-7-29]. （原始内容存档于2023-06-04） （英语）.
- ^ 空心方塊教學 (Void Cube). 小丸号魔方. [2023-12-05]. （原始内容存档于2023-03-25）.
- ^ 郭君逸. Void Cube 簡介. davidguo.idv.tw. [2023-12-05]. （原始内容存档于2023-02-05）.
- ^ Rubik 3x3x3 Edges Only. cs.brandeis.edu. [2023-12-05]. （原始内容存档于2020-02-03）.
- ^ Void Cube / Edges Only Void Cube (PDF). h2maths.site. [2023-12-05]. （原始内容存档 (PDF)于2023-12-05）.