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五阶魔方

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五阶魔方
打乱的五阶魔方

五阶魔方英语:Professor's Cube),为5×5×5的立方体结构的魔方,由乌多.克雷尔(Udo Krell)发明。

由于五阶魔方的结构和三阶魔方比较相似,所以可以应用它一部分的解法来帮助复原。

发展历史[编辑]

1974年,鲁比克教授发明了第一个魔方,即3×3×3立方体结构的“三阶魔方”(当时称作Magic Cube),并在1975年获得匈牙利专利号HU170062,但没有申请国际专利。第一批三阶魔方于1977年在布达佩斯的玩具店贩售[1]。与Nichols的魔方不同,鲁比克教授的零件是像卡榫一般互相咬合在一起,不容易因为外力而分开,而且可以以任何材质制作。

1979年九月,Ideal Toys公司将魔方带至全世界,并于1980年一、二月在伦敦巴黎美国的国际玩具博览会亮相。

展出之后,Ideal Toys公司将魔方的名称改为Rubik's Cube,1980年五月,第一批魔方在匈牙利出口[1]

魔方广为大众喜爱是在1980年代。从1980年到1982年,总共售出了将近200万个魔方。据估计,1980年代中期,全世界有五分之一的人在玩魔方[2]

由于魔方的巨大商机,1983年鲁比克教授和他的合伙人一同开发了二阶四阶魔方[3]。并于1986年制造了五阶魔方[4]

变化数[编辑]

五阶魔方总共有8个角块、36个边块(两种类型)和54个中心块(48块可以移动,6块固定)。

其角块的变幻状态和二阶魔方相同,所以总共有8!×37种变化状态。

五阶魔方的中心块为3×3结构,所以其每种颜色都有4中心块是等价的,即中心块的变化状态为(24!/(4!6))2种。

其24个外侧边块的位置不能随意移动,所以总共有24!种变幻状态。12个中心边块中有11个可以互换位置,所以总共有12!/2×211种变化状态。

所以五阶魔方的总变化数为:

即282 870 942 277 741 856 536 180 333 107 150 328 293 127 731 985 672 134 721 536 000 000 000 000 000种变化状态。

机械结构[编辑]

五阶魔方的零件

5x5x5总共有8个角块、36个边块(3x12=36)、54个中心块(9x6=54,48块可以移动,6块固定)。

还原方法[编辑]

术语[编辑]

  • U:上层
  • u:上数第二层
  • D:下层
  • d:下数第二层
  • L:左侧层
  • l:左数第二层
  • R:右侧层
  • r:右数第二层
  • F:前层
  • f:前数第二层
  • B:后层
  • b:后数第二层

降阶法[编辑]

降阶法即是将五阶魔方“降阶”为三阶魔方,随后按三阶魔方进行还原。[a]

第一阶段 第二阶段 第三阶段
五阶魔方 step0 1.png 五阶魔方 step0 2.png 五阶魔方 step0 3.png
还原中心块。
将五阶魔方中央九个小中心块颜色对齐,将其当做三阶魔方的中心块。
合并棱边。
将五阶魔方每条棱边上的三个棱块颜色对齐,将其当做三阶魔方的棱块。
按三阶魔方还原。
此时,已完成“降阶”动作,随后按三阶魔方进行还原。

注释[编辑]

参考文献[编辑]

外部链接[编辑]