孩子玩魔方,有时候怎么也无法按攻略复原?《清华教授的小课堂 魔方真好玩》的作者雍俊海教授也遭遇了这种尴尬。雍老师按照攻略给清华附小的孩子讲解如何复原魔方,可手里的魔方怎样也无法按攻略复原。正是这次经历,促使他始研究魔方复原。每个魔方可以拥有43,252,003,274,489,856,000种状态,攻略往往是个人经验的集合,状态覆盖不全难以避免。雍老师利用高等数学知识和计算机编程科学破解魔方难题,解法完全覆盖魔方的各种状态,而且转动步骤毫不冗余。
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雍俊海
PART 1 认识魔方王国
1.1 魔方王国的外观
1.2 魔方的内部世界
一、同“块”共进退
二、同“块”认家乡
1.3 复原魔方的方法基础
小习题:连连看(寻找对应的将军与士兵)
小甜点:其他种类的魔方
魔方英雄历程
周文王遇姜太公,愿者上钩
PART 2 英雄练功:玩魔方的十八般基本武艺
0 字当头定乾坤
1 如金钩回渭水
2 字探底往回游
3 复当头续前行
4 马直奔中军去
5 入地狱演《易经》
6 自东土上天去
7 月如日上中天
8 得贤臣西周起
9 天仙女东方来
10 万天将下人间
11 路天兵左策应
12 条好汉舞龙头
13 个大盗夹心转
14 处烽火卷龙尾
15 日中秋迎凯旋
16 般天地共升平
17 道金光启天门
小甜点1:魔方操作的其他标记法
小甜点2:教授与魔方
小甜点3:鲁比克教授不是第一个发明魔方的人?
PART 3 战事规划:魔方解法的整体思路
小甜点:六个伟大的国王或皇帝
PART 4 英雄觅良将:底面将军归位(对好底层十字架)
4.1 位于底面的第一位底面将军归位
4.2 位于顶面的底面将军归位
4.3 位于顶层侧面的底面将军归位
4.4 位于中间层的底面将军归位
4.4.1 第一种状态:右面前端
4.4.2 第二种状态:前面右端
4.4.3 第三种状态:前面左端
4.4.4 第四种状态:左面前端
4.4.5 第五种状态:左面后端
4.4.6 第六种状态:后面左端
4.4.7 第七种状态:后面右端
4.4.8 第八种状态:右面后端
4.5 位于底层侧面的底面将军归位
4.5.1 第一种状态:前面
4.5.2 第二种状态:后面
4.5.3 第三种状态:左面
4.5.4 第四种状态:右面
4.6 位于底面的底面将军归位
4.6.1 第一种状态:最后一排
4.6.2 第二种状态:左边第一列
4.6.3 第三种状态:右边第一列
小甜点:四位伟大的将军
PART 5 底面王国止纷争:底面士兵归位(对好底层倒“T”形)
5.1 位于顶面的底面士兵归位
5.2 位于顶层侧面的底面士兵归位
5.2.1 第一种状态:前面右端
5.2.2 第二种状态:右面前端
5.3 位于底层侧面的底面士兵归位
5.3.1 第一种状态:前面右端
5.3.2 第二种状态:右面前端
5.3.3 第三种状态:前面左端
5.3.4 第四种状态:左面前端
5.3.5 第五种状态:左面后端
5.3.6 第六种状态:后面左端
5.3.7 第七种状态:后面右端
5.3.8 第八种状态:右面后端
5.4 位于底面的底面士兵归位
5.4.1 第一种状态:前排左端
5.4.2 第二种状态:后排右端
5.4.3 第三种状态:后排左端
小甜点:四位伟大的士兵
PART 6 三分侧面有其二:中间层将军归位(对好中间层)
6.1 位于顶层的中间层将军归位
6.1.1 第一种状态:位于前面的将军的目标位置仍在前面
6.1.2 第二种状态:位于前面的将军的目标位置在右面
6.2 位于中间层的中间层将军归位
6.2.1 第一种状态:前面左端
6.2.2 第二种状态:左面前端
6.2.3 第三种状态:后面右端
6.2.4 第四种状态:右面后端
6.2.5 第五种状态:后面左端
6.2.6 第六种状态:左面后端
6.2.7 第七种状态:右面前端
小甜点:26年还原一个魔方
PART 7 直入王廷传佳话:顶面将军回国(对好顶面十字架)
7.1 顶层侧面有四位顶面将军
7.2 顶层侧面有两位顶面将军
7.2.1 第一种状态:背面
7.2.2 第二种状态:左面
7.2.3 第三种状态:右面
7.3 不可能出现的情况
小甜点:魔方花式玩法之双层花瓣
PART 8 天下特赦回殷国:顶面士兵回国(对好顶面)
8.1 顶层侧面有四位顶面士兵
8.1.1 第一种状态:剩余两位顶面士兵位于前面
8.1.2 第二种状态:剩余两位顶面士兵分别位于左面与右面
8.2 顶层侧面有三位顶面士兵
8.2.1 第一种状态:前面左端
8.2.2 第二种状态:前面右端
8.3 顶层侧面有两位顶面士兵
8.3.1 第一种状态:均在前面
8.3.2 第二种状态:左面和右面
8.3.3 第三种状态:前面与右面
8.3.4 第四种状态:左面与后面
8.4 不可能出现的情况
8.4.1 不可能出现顶层侧面仅有一位顶面士兵
8.4.2 顶层侧面有两位顶面士兵时不可能出现的情况
8.4.3 顶层侧面有三位顶面士兵时不可能出现的情况
8.4.4 顶层侧面有四位顶面士兵时不可能出现的情况
小甜点:魔方花式玩法之流星在飞
PART 9 收拾残部定四方:顶层侧面士兵归位(顶层角块归位)
9.1 三块角块轮换
9.1.1 第一种状态:顺时针
9.1.2 第二种状态:逆时针
9.2 顶层的两块角块互换
9.2.1 第一种状态:前面左右两端角块互换
9.2.2 第二种状态:右面前后两端角块互换
9.2.3 第三种状态:对角士兵互换
小甜点:魔方花式玩法之十字相扣
PART 10 人尽其职顺朝纲:顶层侧面将军归位(顶层棱块归位)
10.1 四棱块情况:两两互换
10.1.1 第一种状态:左斜平行互换
10.1.2 第二种状态:右斜平行互换
10.1.3 第三种状态:对面互换
10.2 三棱块轮换
10.2.1 顺时针:后面不动
10.2.2 顺时针:左面不动
10.2.3 顺时针:右面不动
10.2.4 顺时针:前面不动
10.2.5 逆时针:后面不动
10.2.6 逆时针:左面不动
10.2.7 逆时针:右面不动
10.2.8 逆时针:前面不动
小甜点:魔方花式玩法之怀抱宝宝
PART 11 结束语:万物复苏花盛开
小甜点:魔方花式玩法之花环满世界
参考文献
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