璞玉不琢不成器,头脑不磨不灵光
——细说三阶金字塔魔方的还原
谢光华20180422
有了还原三阶魔方的基础,面对金字榙魔方(本文指的都是三阶金字榙魔方),只要“稍加琢磨”,就可以搞定!
首先,我们先认识并定义一下金字塔魔方的各个部分:顶角块、大角块(顶角块加上它下面这一层,包括1个中心块和两个棱块)、中心块、棱块。
一个三阶金字塔魔方有4个顶角块、4个大角块、12个中心块,6个棱块(一个棱块属于两个大角块的一部分)。
一个三阶金字塔魔方有四个面,即左面(L)、右面(R),前面(F)和底面(D),有时把大角块的转动称之为上层(U)转动。
其次,我们研究一下金字塔魔方,发现:
一、顶角块可以按逆时针和顺时针方向转动,转动一次是120度,转动3次即回到原来的位置。
二、大角块(上层)、底层和顶角块一样,也可以按逆时针和顺时针方向转动,转动一次是120度,转动3次即回到原来的位置。
三、顶角块之间不可以互相交换位置。
四、中心块自身不能转动,只能随大角块一起转动。
五、棱块可以自由交换位置。
还原金字榙魔方主要是还原它的6个棱块。
六、假如一个金字塔魔方每面颜色是由绿、蓝、红、黄组成的,则有如下特点:顶角块三个面是绿蓝红,则底面必是黄色;顶角块三个面是红蓝黄,则底面必是绿色;顶角块三个面是黄蓝绿,则底面必是红色;顶角块是黄绿红,则底面必是蓝色。
记住这些在还原金字塔魔方时很重要。
接下来,我们来尝试还原金字塔魔方
一、还原顶角块。
这步很简单,只要转动每个顶角块,让它的三个面与中心块的面色一致就行了。
二、还原底面。
我们以顶角块三个面是绿蓝红为例。
1、转动大角块。
以三个面是绿蓝红的顶角块为例,它的底面是黄色。
转动其他三个大角块,让黄色面朝下。
这步也很轻易就完成了。
2、还原底面3个棱块。
在第二层中找到有黄色面的棱块,转到前面,让黄色面朝前;转动底层,把要还原的目标位置转到前面。
此时有两种情况:
(1)第二层要还原到下层的棱块在左面,做左手公式:LR’L’R(左下、右下、左上、右上)。
这个公式的效果是左下右三个棱块作逆时针方向交换位置,且下面棱块还原。
(2)第二层要还原到下层的棱块在右面,做右手公式:R’ LR L’(右下、左下、右上、左上)。
这个公式的效果是下右左三个棱块作顺时针方向交换位置,且下面棱块还原。
3、重复这一步,直到底层另外两个棱块还原。
三、还原中层(第二层)棱块。
先转动上层大角块,使同色中心块都在同一面上。
到这一步,就是将魔方中层棱块的还原了。
你会发现,这一步出现了新的难题,不能直接用上面的左右手公式做三棱换了。
但我们可以“用已知方法解决新问题”的思想破解这一难关,此时我们有两种方案:
(一)任选一面作底层,比如红色面。
像还原黄色面一样去还原红色底面,红色底面还原后,黄色面又乱了,不管它;再以绿色面作底层,也像还原黄色面一样去还原红色底面,绿色底面还原后,可能黄色面和红色面都乱了,不管它;继续以蓝色面作底层,也像还原黄色面一样去还原蓝色底面,蓝色底面还原后,魔方肯定还原了。
这个方案是黄色底面还原后依次还原其他面,过程中不管已还原又乱了棱块(因为此时的乱是有序的乱),也许不需要还原所有的面,魔方就
已经还原了。
神奇吧!
或者,按这样的顺序也行,先还原黄色面,再任选一面还原,然后再回过头来还原黄色面。
(二)第二种方案是根据中层棱块未还原的实际情况,有针对性地使用解决办法。
1、有一块正确,另两块位置正确,但颜色不对:将正确棱块置于后部,将需要翻转的棱块分别置于左右两侧,先做右手公式:R’ LR L’(右下、左下、右上、左上),之后再将整个魔方向左“倒下去”,使原来的左面变成下面,再做左手公式:LR’L’R(左下、右下、左上、右上)。
魔方还原。
或者,先做左手公式,然后魔方向右“倒下去”,再做右手公式,魔方同样
可以还原。
2、三个棱块位置色向都不对。
有两种方案,但最后可能都会转动上述第一种情况,即“有一块正确,另两块位置正确,但颜色不对”的情况,之后可以按上述方法还原。
第一种方案:
(1)先将后面大角块转到下层,再将下层转动前面,使原先大角块后面要还原的中层棱块转到前下中的目标位置;
(2)判断是做什么时针方向调对位置,如果是逆时针方向,就做左手公式,如果是顺时针方向就做右手公式。
(3)将下层依次转动,回到原来的位置。
做完这一步后有两种情况:一是魔方已经还原,OK。
二是只还原了一个中层棱块,变成了“有一块正确,另两块位置正确,但颜色不对”的情况,这种情况可按上述方法还原。
二是魔方还未还原。
三是魔方仍未还原,但三个未还原的棱块位置和色向有了新的变化,此时可重复相同的步骤,魔方会变成第一第二种情况。
第二种方案:
做公式:(R’U’RU’R’U’R)N或(LUL’ULUL’)N,前一个公式的效果是上层三个棱块逆时针交换位置和色向,后一个公式相反,是顺时针交换位置和色向。
一遍不行就两遍,直到做出魔方要么还原,要么变成“有一块正确,另两块位置正确,但颜色不对”的情况。
有道是:璞玉不琢不成器,头脑不磨不灵光。
一个金字塔魔方在手,你完全不用参看别人的还原方法,自己“琢磨琢磨”就可以搞定了。