魔方入門(mén)基礎(chǔ)知識(shí)

　　魔方是一種娛樂(lè)玩具,當(dāng)初厄爾諾·魯比克(Erno Rubik)教授發(fā)明魔方，僅僅是作為一種幫助學(xué)生增強(qiáng)空間思維能力的教學(xué)工具。那么下面一起來(lái)看看學(xué)習(xí)啦小編為大家精心推薦的魔方入門(mén)知識(shí)，希望能夠?qū)δ兴鶐椭?/p>

　　魔方入門(mén)知識(shí)

　　魔方的分類(lèi)

　　普通魔方

　　二階魔方

　　二階魔方的英文官方名字叫做Pocket Rubik's Cube或Mini Cube，中文直譯叫做“口袋魔方”。它每個(gè)邊有兩個(gè)方塊，官方版本之一魔方邊長(zhǎng)為40毫米，另外一個(gè)由東賢開(kāi)發(fā)的軸型二階魔方則為50毫米。二階魔方的總變化數(shù)為 3,674,160 或者大約 3.67×10^6。二階魔方(Pocket Cube)又稱(chēng)口袋魔方、迷你魔方、小魔方、冰塊魔方，為2×2×2的立方體結(jié)構(gòu)。本身只有8個(gè)角塊，沒(méi)有其他結(jié)構(gòu)的方塊。結(jié)構(gòu)與三階魔方相近， 因?yàn)槠錄](méi)有中心塊，所以可用假想中心法和復(fù)原三階魔方的公式進(jìn)行復(fù)原。

　　三階魔方

　　三階魔方的英文官方名字叫做Rubik's Cube，也就是用魯比克教授的名字命名的，是當(dāng)前最普遍的魔方種類(lèi)。它每個(gè)邊有三個(gè)方塊，官方版本魔方邊長(zhǎng)為57毫米，三階魔方的總變化數(shù)是(8!x3^8x12!x2^12)/(2x2x3)=43,252,003,274,489,856,000或者約等于4.3x10^19.三階魔方由一個(gè)連接著六個(gè)中心塊的中心軸以及8個(gè)角塊，12個(gè)棱塊構(gòu)成，當(dāng)它們連接在一起的時(shí)候會(huì)形成一個(gè)整體，并且任何一面都可水平轉(zhuǎn)動(dòng)而不影響到其他方塊。三階魔方是生活中最常見(jiàn)的，而在2011年03月出現(xiàn)了新型三階-面包三階，打破了三階魔方立方體的常規(guī)設(shè)計(jì)。

　　四階魔方

　　四階魔方的英文官方名字叫做Rubik's Revenge，直譯過(guò)來(lái)是“魔方的復(fù)仇”。相對(duì)于三階來(lái)說(shuō)就要復(fù)雜的多，它的構(gòu)成分為兩類(lèi)，一類(lèi)中心是一個(gè)球體，每個(gè)外圍的小塊連接著中心球的滑軌，在運(yùn)動(dòng)時(shí)候會(huì)沿著用力方向在滑軌上滑動(dòng)。第二類(lèi)是以軸為核心的四階魔方，其實(shí)這類(lèi)四階魔方就是隱藏中層的五階魔方，內(nèi)部的小零件即為五階的側(cè)心塊和中棱塊，中軸上有防止鎖死的突起裝置。作為競(jìng)速運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō)第二種構(gòu)成的四階魔方運(yùn)動(dòng)速度快，不易在高速轉(zhuǎn)動(dòng)中卡住。4階魔方的官方版本大概邊長(zhǎng)為67毫米，Mefferts版本為60毫米。四階魔方被認(rèn)為是2-5階魔方中最不好復(fù)原的，雖然5階魔方的變化種類(lèi)比4階多，但是4階魔方的中心塊并不固定，也就不能用一般的方法進(jìn)行復(fù)原。四階魔方共有7,401,196,841,564,901,869,874,093,974,498,574,336,000,000,000種變化。

　　五階魔方

　　五階魔方的英文名字叫做Professor's Cube，直譯過(guò)來(lái)是“專(zhuān)家(玩)的魔方”，世界上總共有三種結(jié)構(gòu)的五階魔方，即中國(guó)臺(tái)灣東賢的M5，匈牙利魯比克的R5，希臘Olimpic的V5。每發(fā)明一種新的高階魔方都要經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間，因?yàn)椴粌H要考慮到項(xiàng)目的可行性，還要考慮如果將魔方作出來(lái)后能不能穩(wěn)定的用于轉(zhuǎn)動(dòng)。正是由于這個(gè)原因，五階魔方是官方公布的最高階魔方，其結(jié)構(gòu)也不是一般的愛(ài)好者可以想象出來(lái)的。

　　五階魔方的難度較高，五階魔方，五階魔方總共有8個(gè)角塊、72個(gè)邊塊(兩種類(lèi)型)和54個(gè)中心塊(48塊可以移動(dòng)，6塊固定)。五階魔方的中心塊為3×3結(jié)構(gòu)，所以其每種顏色都有4塊中心塊是等價(jià)的，即中心塊的變化狀態(tài)為(24!(4!6))2種。其24個(gè)外側(cè)邊塊的位置不能隨意移動(dòng)，所以總共有24!種變幻狀態(tài)。12個(gè)中心邊塊中有11個(gè)可以互換位置，所以總共有12!/2×211種變化狀態(tài)。五階魔方的總變化狀態(tài)數(shù)為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種。

　　六階魔方

　　六階魔方是由希臘的Olimpic方塊公司出產(chǎn)，角塊比中心塊略大，棱塊略呈長(zhǎng)方形。方塊本身評(píng)價(jià)不太好，常見(jiàn)的評(píng)價(jià)為容易POP(飛棱)：指在復(fù)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(xiàn)于比賽中，則作為無(wú)效的復(fù)原過(guò)程。為防止鎖死，方塊內(nèi)部設(shè)置click裝置，但同時(shí)也對(duì)手感造成嚴(yán)重影響，轉(zhuǎn)起來(lái)一卡一卡的。魔友通常對(duì)其進(jìn)行一系列打磨改造，可大大減少頓挫感，并減少很多pop的機(jī)會(huì)。

　　七階魔方

　　七階魔方由希臘Olimpic方塊公司出產(chǎn)。同時(shí)兼?zhèn)淞耸詹?，鑒賞及實(shí)用價(jià)值，方塊本身為圓弧型或正方體。

　　我國(guó)“圣手”生產(chǎn)了方形的七階，分為兩種規(guī)格，大方七直徑7.75cm，小方七(玲瓏七階)直徑6.9cm，更大程度的滿足了不同選手對(duì)魔方的需求。

　　八~十七階(未經(jīng)官方認(rèn)可)

　　八階魔方為“魔方吧”的魔友“大煙頭”自制(R結(jié)構(gòu)的四階和藍(lán)藍(lán)的七階改成的八階)八階雖然比九階要低一階，但其結(jié)果比九階更復(fù)雜制作。

　　現(xiàn)今國(guó)產(chǎn)魔方牌子“圣手”研制出了八階魔方，但是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)原因，所以魔方的角塊和棱塊都和中心塊的大小不一樣。而且整個(gè)魔方外觀上是正方體。

　　希臘V-Cube也推出了八階魔方。

　　九階魔方是汕頭永駿公司出品的，魔方尺寸：7.5*7.5*7.5(cm)，材質(zhì)：ABS環(huán)保工程塑料、pvc貼紙，產(chǎn)品重量：約510克。

　　十階魔方同由圣手魔方量產(chǎn)，同八階外觀也是一個(gè)正方體。重量大小和十一階差不多。

　　智勝11階第一批108個(gè)正式上市，尺寸：約11.7cm，重1000克左右。防POP能力不錯(cuò)，不易散架;中心軸使用高級(jí)的尼龍材料; 容錯(cuò)度是在小方格偏差一格，做L’R’動(dòng)作可以通過(guò)。

　　十二階魔方為魔友“Leslie Le”自制，發(fā)布于TP等國(guó)外論壇，沒(méi)有在國(guó)內(nèi)論壇發(fā)布，因而有不少魔友并不知道，且制作人本身并沒(méi)顯示出要出名的意思，較為低調(diào)，各位可以在網(wǎng)絡(luò)視頻找到12階相關(guān)內(nèi)容。

　　十三階魔方，尚未上市。永駿魔方已發(fā)布了消息。

　　世界最高階實(shí)體魔方，十七階魔方，作者是Oskar和Claus，是世界上可以轉(zhuǎn)動(dòng)的最高階魔方。

　　n(>=2)階魔方的變化總數(shù)：

　　之所以要分奇偶性，是因?yàn)榕紨?shù)沒(méi)有中心，這個(gè)中心包括中心棱和面中心，如果你是魔方玩家，應(yīng)該很清楚這點(diǎn)。事實(shí)上只要掌握3，4，5階的推導(dǎo)方式，就不難推導(dǎo)n階的變化總數(shù)，比較關(guān)鍵的是，心塊：每個(gè)面的心塊要分成若干個(gè)等價(jià)位置組，每個(gè)組包含四個(gè)心塊;棱塊，要分為邊棱和中心棱。

　　2階魔方變化總數(shù)是3.67*10^6

　　3階魔方變化總數(shù)是4.3*10^19

　　4階魔方變化總數(shù)是7.4*10^45

　　5階魔方變化總數(shù)是2.8*10^74

　　6階魔方變化總數(shù)是1.57*10^116

　　7階魔方變化總數(shù)是1.95*10^160

　　8階魔方變化總數(shù)是3.5*10^217

　　9階魔方變化總數(shù)是1.4*10^277

　　10階魔方變化總數(shù)是8.298*10^349

　　1階魔方變化總數(shù)是1.085*10^425

　　12階魔方變化總數(shù)是2.06*10^513

　　13階魔方變化總數(shù)是8.76*10^603

　　14階魔方變化總數(shù)是5.4*10^707

　　15階魔方變化總數(shù)是7.458*10^813