速解魔方

維基百科,自由的百科全書
前往: 導覽搜尋
荷蘭人埃里克在10.50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就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。
  • +2 : 指整個還原過程中因參賽者操作不符合要求而獲得2秒的懲罰,在一般的語境中專指最後一步未對齊角度大於45度(立方體)而拍表時獲得的2秒懲罰。
  • 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,在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。

層先法(LBL:Layer By Layer)[編輯]

Wikibooks-logo.svg
您可以在維基教科書中查找此百科條目的相關電子教程:

這類解法分為以下幾個步驟:

  • 選擇一個顏色作為頂層,還原頂層棱塊,即頂層棱塊、角塊。
  • 還原中層棱塊。
  • 還原底層棱塊。
  • 翻轉底層角塊方向,使底層顏色一致。
  • 調整底層角塊位置,魔方還原。[a]

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。

角先法(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布的十字 (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。

更詳細來說

  • CFOP是目前世界上最廣泛使用的魔術方塊速解法,主要分為4大步驟

☆Cross:完成底面十字。根據計算,魔術方塊所有的情況都可以在8步之內完成底面十字,而絕大部分的情況可以在步內完成,因此有「7步十字」一說。十字的組法沒有公式可循,需要倚賴玩家對於魔術方塊轉動變化的理解以及經驗,仔細觀察轉動這一步會導致哪些邊塊的移動,想想看怎麼讓你的每一步可以發揮最大的效益。初學期間可以先不用在這方面下太多功夫,因為這是投資報酬率最低的一個步驟。 ☆F2L(first 2 layers):完成前兩層。總共有43種情況,核心概念是利用尚未放入pair的空槽使得在轉動R層(空槽被轉到頂層)後轉動U層不會影響到其他已經放入的pair,藉由R(換面可變L)與U的轉動將所有的情況set成兩種基本型的其中一個後再一併放入這對pair。這部分說有公式可以有公式,但強烈建議不要以「公式」的心態來學習F2L,以「理解」的方式學習最佳,每種情況首先可以試試自己思考出的解法,再來看看別人的方法,「理解」每一步轉動的影響以及原因,最後整理出一套屬於自己最順手的F2L。F2L可以說是CFOP的核心,速度的快慢幾乎完全取決於你對於F2L的熟練度,剛開始練習時速度掉個一兩分鐘都很正常,只要能夠堅持下去不放棄,持續練習個一週,很快就能體會到何謂「速解」了。 ☆OLL:頂層方向的設置。總共有57種情況,每種情況都有其對應的公式,在CFOP中的重要性僅高於Cross。由於OLL有57種情況,如果不想背這麼多的公式,可以先試試「兩段式OLL」,兩段式OLL先利用六步法組成頂層十字,將原本的57種情況減少至7種,對於新手來說也是另外一種選擇。 ☆PLL:頂層的排列。總共有21種情況,每種情況都有其對應的公式,這個部分我個人建議,如果有想要繼續鑽研速解魔術方塊,那麼PLL再怎麼難吃也要把它吃下去,認真背的話基本上一個月就可以搞定了, 其他像是COLL、ZBLL、VLS…都是建立在CFOP的基礎上延伸出的進階公式,可見CFOP的重要性、延伸性了吧

快速還原解法java動畫教學[失效連結]-Fridrich method(cfop)快速還原解法(分步視頻動畫)

SCAF[編輯]

SCAF (Six Cross And Finger shortcut)由台灣的玩家賴寬祐所整理出來的三階魔方解法流程,玩家只需要記憶一個口訣(右上左下),利用這個口訣就能完成六面魔方,非常適合(兒童、中年、老年人)的思考與學習模式,與8355法不同的是SCAF跳過第一層角塊這項大難關,這大大降低了初學者學習難度,這也是SCAF被整理出來的目的。

SCAF在解法中被歸類為邊先法(棱先法),先完成所有邊塊的位置與方向再藉由FSC(U′RUR′)完成剩餘的角塊;精通整個解法過程可以達到Sub25,尤其是對於背公式感到反感的玩家來說SCAF是非常適合的解法;解法教學在YouTube廣受歡迎,以循序漸進的教學方式從最簡單的方式(只追求完成魔方)到(提升還原效率)、(專攻理解式的玩家)涵蓋更廣的方塊族群。

  • 第一層十字 (歸位四個同色邊塊) 系統歸位
  • 第二層邊塊 (歸位四個側面邊塊) 只需移動三步
  • 第三層十字 (調整四個邊塊方向) 只需移動三步
  • 六個面十字 (調整四個邊塊位置) 右上左下
  • 歸位八個角 (利用FSC換角翻角) 右上左下
  • SCAF賴寬祐個人教學視頻

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[失效連結]-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。

用電腦程式進行搜索,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。

速解世界紀錄[編輯]

各種魔術方塊速解比賽最新的世界紀錄如下:[b]

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)
3×3×3 單次 4.22 澳大利亞Feliks Zemdegs Cube for Cambodia 2018
平均 5.80 澳大利亞Feliks Zemdegs Malaysia Cube Open 2017 5.99 / 5.28 / 5.25 / 6.13 / 9.19
2×2×2 單次 0.49 波蘭Maciej Czapiewski Grudziądz Open 2016
平均 1.35 波蘭Maciej Czapiewski Warsaw Cube Masters 2018 1.25 / 1.14 / 1.31 / 2.00 / 1.50
4×4×4 單次 18.84 德國Sebastian Weyer German Open 2018
平均 22.26 美國Max Park Thanks for the InFive 2018 20.39 / 27.98 / 20.41 / 25.17 / 21.19
5×5×5 單次 37.93 澳大利亞Feliks Zemdegs Canberra Autumn 2018
平均 43.21 澳大利亞Feliks Zemdegs Melbourne Cube Days 2017 42.24 / 53.93 / 42.02 / 42.66 / 44.74
6×6×6 單次 1:19.46 美國Max Park Qualifornia 2018
平均 1:25.10 美國Max Park SacCubing III 2018 1:24.66 / 1:31.04 / 1:19.60
7×7×7 單次 2:20.66 美國Max Park COpen2 2018
平均 2:22.55 美國Max Park COpen2 2018 2:10.15 / 1:59.89 / 2:02.91
3×3×3: 盲解. 單次 17.87 美國Max Hilliard Texas BLD Showdown 2017
平均 22.36 美國Angelo Zhang Longhorn Cube Day 2017 23.18 / 23.17 / 20.73
3×3×3: 單手 單次 6.88 澳大利亞Feliks Zemdegs Canberra Autumn 2015
平均 9.99 美國Max Park Thanks Four The Invite 2018 8.27 / 9.89 / 10.27 / 12.66 / 9.82
3×3×3: 最少步數解 單次 19 步 美國Tim Wong Irvine Fall 2015
德國Marcel Peters Cubelonia 2016
白俄羅斯Vladislav Ushakov PSU Open 2016
中國Baiqiang Dong (董百強) Beijing Open 2018
平均 24.00 步 德國Sébastien Auroux Only FMC 2017 23 / 26 / 23
美國Walker Welch FMC Americas 2017 22 / 23 / 27
芬蘭Reto Bubendorf Finnish Championship 2018 22 / 24 / 26
3×3×3: 腳解 單次 16.96 美國 Daniel Rose-Levine Heartland Champs 2018
平均 23.69 美國 Daniel Rose-Levine SE Champ 2018 24.38 / 21.11 / 22.48 / 28.06 / 24.21
Megaminx 單次 29.93 秘魯Juan Pablo Huanqui LatAm Tour - Santiago 2017
平均 32.03 大韓民國Yu Da-Hyun Busan Winter 2016 30.94 / 31.24 / 35.78 / 30.12 / 33.90
Pyraminx 單次 1.19 波蘭Dominik Górny LLS IV 2018
平均 2.02 波蘭Tymon Kolasiński GLS Final 2017 2.11 / 1.65 / 2.45 / 2.30 / 1.51
Square1 單次 5.66 丹麥Rasmus Stub Detlefsen Royal Corner Twist 2018
平均 7.56 英國Charlie Stark Guildford Open 2018 7.28 / 10.72 / 7.30 / 7.29 / 8.09
Rubik's Clock 單次 3.73 瑞典Nathaniel Berg Danish Open 2015
平均 4.95 中國Tairan Zhong (鍾泰然) Shanghai Winter 2018 4.13 / 4.44 / 5.87 / 5.47 / 4.94
Skewb 單次 1.10 波蘭Jonatan Kłosko ŚLS Wodzisław Śląski 2015
平均 2.03 波蘭Łukasz Burliga CFL Santa Claus Cube Race 2017 2.48 / 1.91 / 1.71 / 1.39 / 4.98
4×4×4: 盲解 單次 1:34.66 中國Kaijun Lin(林愷俊) China Championship 2017
5×5×5: 盲解 單次 3:46.56 中國Kaijun Lin(林愷俊) Singapore Championship 2018
3×3×3: 多個盲解 單次 43/44 美國Mark Boyanowski Keep Portland Quiet 2018 1:00:00

注釋[編輯]

  1. ^ 參見三階魔方還原教程(層先法)——碧海風雲
  2. ^ 平均為五次復原中,去掉最快的與最慢的成績之後,剩餘的三次平均

參考文獻[編輯]

外部連結[編輯]