《 Rubik's Cube Solution - L.B.L. 》
印象中,我生平第一個魔術方塊,
好像是在國小的時候拿到的,
而對它的第一印象則是:好有趣~
過幾天則是:失去興趣~
因為發覺,再怎麼轉都只能轉出一面,真不好玩!
基於三分鐘熱度,便把它忘在一旁當丟了!
數十年後(有那麼久嗎?),
不知道為啥我居然又去買了它,而且一花就是...六七百!
這好像是研二上學期做的傻事吧!?
看來應該是我太無聊想不開了~
但也因此,才認真的利用資源,
去找找到底有什麼方法可以解它!〔當然真的有! = =b〕
面對市面上琳瑯滿目的解法,
說實在的,一開始還真的把我搞到22頭霧水!
或許,是因為當時論文的壓力,
使得我無法分心在這個地方所導致吧!?
於畢業後,遊戲已經找到沒得玩時,〔找給r大玩〕
終於有時間再回來看看它~
ㄟ?居然懂了... 噗~
所以便趁這個機會做個記錄,
並且順便把經驗分享給「想了解它的初初初初初初學者們」。
所以,本篇重在解方塊的原理與原則,而非一些公式上的分享。
倘若能懂這一篇的內容,
那麼日後當您在看坊間所有的基本解法、速解法之類的公式時,
就比較容易懂它們到底在做些啥事!
也可避免不必要的死背死記。
而本篇所使用的魔術方塊,是一般 3x3x3的魔術方塊。
※ 3x3x3魔術方塊的構造 ※
要解魔術方塊,首先得就魔術方塊的結構做一番了解。
《圖一 一般待解的魔術方塊》
一般魔術方塊,如上圖一,
是一個3x3x3六面體的塊狀物體,每一個面都劃分成九個小方塊,
若以任意一面的九宮格〔九個方塊〕來說,
可以將它每個區域劃分為「中心塊、角塊、邊塊」等三種方塊。
這三個組成魔術方塊的元素,其相對位置如下:
角 邊 角
邊 中 邊
角 邊 角
所以對於整個魔術方塊的三個元素來說,
中心塊,只看得到一個面;邊塊,會有兩個面;角塊則會有三個面。
所以對於一個3x3x3的魔術方塊來說,
會有6個中心塊、8個角塊及12個邊塊。
如果手邊就有魔術方塊的人,可以試著拿來轉轉看,
您就會發現這三類元素的定義,將會非常重要,
因為這將會顯示出魔術方塊的特性與規則:
【不論怎麼轉】,1、各中心塊的相對位置永遠不變。
2、邊塊永遠是邊塊;角塊永遠是角塊。
※ 魔術方塊的解法 ※
關於魔術方塊的解法,大至上可分為兩種,
第一種,就是靠自己的能力解,這得花上大把時間。
第二種,使用坊間的公式;此又分基本解法、速解法、盲解法、...
但因為本篇文章不是為了告訴大家公式有哪些,
而且有很多國內外的網站還真的寫得頗不賴的,甚至都有動畫展示,
所以本文就不在公式上多著「手」了!〔引用自「著墨」;打字是用手!〕
※ 基本魔術方塊解法之原理原則 ※
在了解魔方的基本構造後,再來的這段,就是本篇的重點了。
而在本篇所介紹的,就是所謂 LBL (Layer by Layer) 解法的原理,
這是在解魔術方塊中最基本的解法。
懂了它的原理,那麼往後要再去進修速解法就會容易得多。
以前大部分人〔包括我〕都認為魔術方塊,是一面一面解,
所以再怎麼解也都只有一面,久而久之就放棄了... XD
但是在真正去理解它後,才發現原來是得要「一層一層去解」,
也就是所謂的「Layer by Layer」。
而對於 LBL 的解法,可分為以下幾個步驟,
接下來就直接將各步驟的概念分享給大家:
1、先完成任意一層
對於要完成第一層,基本上應該不用透過任何特殊公式便可達成。
套一句星爺的話:只要有心,人人都可以轉出來!
所以如果是初學者,就把這當做是手感的練習吧,別找公式了。
而且也可以藉此熟悉一下「面對於各種轉法,方塊相對應的移動方式」。
此時就可以應證,【基本結構】裡所提到的兩個特點。
在此步驟要注意的是,完成第一層時,並不是只有把「面」完成就行;
假設我把白色面的那層當做是欲完成的第一層,
那麼在完成時,所有的邊塊、角塊,都要在「對的位置及方向上」。
如圖二所示。
《圖二 第一層解完貌》
註:雖然這一層白色層在圖中的位置是位於「頂層」,
但實際在解LBL時,這完成的第一層將會是「底層」,
所以在接下來的圖片中,這面白色面將會因為角度關係而看不到。
2、完成第二層
在完成第一層後,為方便觀察,我先將方塊轉個視角,
把剛完成的頂層當成「底層」。如圖三所示。
《圖三 將方塊旋轉使完成的第一層置底》
此時我們稍微仔細觀察一下,在完成第一層〔現在的底層〕後,
對於中間層〔第二層〕的部分,中心塊的位置已經都對了,
〔因為它原本就是相對位置不變的方塊。〕
所以剩下的問題,就是把第二層剩餘各面的「邊塊」把它完成。
此時我們再仔細看一下,基於「角永遠是角,邊永遠是邊」的原則,
完成第二層所需的「邊塊」,就在其他邊塊位置的邊塊中。
此時只要將它移到正確的邊塊位置,即可完成第二塊。
所以在第二步驟所執行的動作,就是在「移動邊塊至適當的位置中」。
那麼在此有一點須注意的是,
在這個步驟中須遵守著「先破壞,才有建設」的原則,
也就是所謂的先破壞,後復原。
至於要破壞的,當然就是指已經完成的第一層的一角。
《圖四 相對位置示意圖》
若以圖四〔案例同圖三〕的例子來說,倘若我們要完成第二層,
那麼就得把A邊塊移到目標位置“甲”中;
此時,就得把我們就得把下層乙位置的角塊破壞掉〔移出來〕,
使它與A邊塊結合,再一起放回正確的位置上。
所以完成後就會變成下圖五所示。
《圖五 將邊塊A移至正確位置之結果圖》
重覆此作業,便能完成整個第二層,如下圖六所示。
而坊間的第二層公式,所做的就是這件事。
《圖六 第二層完成貌》
在完成了底層跟中間層後,可想而知的是,
要完成第三層的所有方塊,都已經在頂層上,
只是位置或方向都還不正確。
所以接下來的這幾步就是要引導大家來依序完成第三層。
然後在此之後的所有步驟中,都需僅記一個原則,
「所有動作完成後,皆不能破壞原本已完成的兩層。」
所以,難度當然也相對的提高了一點。
3、完成頂層的面
3-1、先使頂面形成「十字」形〔調整頂層邊塊的角度〕
想必大家現在應該都已經了解,如果要完成這十字,
那要動的就是這個層的「邊塊」。
所以一般的說法就是「將頂層的邊塊轉到正確的角度」。
而在這個步驟中,大部分人所使用的公式稱之為「六步法」。
當然,此公式也遵守不破壞原來兩層的原則。
而這個六步法,主要功能就是在「翻轉邊塊的角度」,
使其能朝向正確的方向〔黃色面向上〕;
所以完成後就會如圖七所示,產生一個十字形。
此時,所有邊塊的方向就都對了。
《圖七 因邊塊方向正確而產生的十字形》
3-2、調整頂層「角塊」的角度
當然,就是指使頂層邊塊轉到正確的角度。如圖八所示。
《圖八 頂層“面”完成貌》
所以在完成這個步驟後,所有的邊塊與角塊正確的面都會朝上。
但也可發現,雖然面都朝上,但是位置確都還是錯的。
所以接下來當然就是把它們都移到正確的位置上!
註:也因為3-1、3-2倆步驟皆與「角度」有關,
所以又合稱為「基本的OLL」( Basic Orientation of Last Layer )
4、將方塊「移到」適當的位置
此時所有步驟,不但不能動到底下兩層,而且也不能破壞剛完成的頂面。
所以,公式當然是落落長!但還是有規則可尋。
4-1、移動角塊的位置
這個步驟所使用的公式,也就是俗稱的換角公式。
這個公式顧名思義,就是只針對於移動角的位置所擬的公式。
完成這個公式後,便能將所有的角塊移動到正確的位置上。
如下圖九所示,所有角塊已經到了正確的位置上,
所以,剩下的最後一個步驟,當然就是把邊塊移到正確位置。
《圖九 調整頂層角塊位置之結果圖》
4-2、移動邊塊的位置
在這一步所使用的轉法,條件限制當然就是前所未有的嚴刻,
要在不破壞上述已完成的所有方塊的情況下,移動頂層的四個邊塊。
此時要請各位注意一下,
在一些坊間的教學頁中,4-1與4-2是不能顛倒做的!
因為4-1的動作,會破壞掉邊塊的正確位置。
所以如果此時先做了4-2,將邊塊移到正確位置上,
那麼在接下來做4-1時將會破壞掉原本已經完成的邊塊!
而經過這一陣折磨之後,成品當然會如下圖十所示。
註:也因4-1、4-2的步驟重點是在邊塊與角塊位置的排列組合,
所以又合稱為「基本PLL」( Basic Permutation of Last Layer )。
這樣一來,以後在聽到魔術方塊同好提到OLL或PLL時,
就比較容易能夠及時反應到這兩類方法的用途了!
〔一類只負責轉角度、另一類是在「不更動角度」的情況下去排位置。〕
《圖十 破解3x3x3魔術方塊結果圖》
在此,恭喜您,終於出山了! ㄜ~ 不!是出師了! 囧rz
所以,綜合以上幾點,我們來整理一下魔方的基本解法的概念與步驟,
1、先完成底層
2、完成第二層〔移動邊塊〕
先破壞第一層的角塊 → 與正確的邊塊結合 → 將其一起歸到原位
〔此部分不會只有一種解法,但都得先破壞第一層角塊。〕
3、調整頂層方塊的「角度」〔基本OLL〕
目的:使頂層邊塊與角塊正確的面皆朝上。
4、調整頂層方塊的「位置」〔基本PLL〕
目的:調整頂層邊塊與角塊到正確位置。
知道了這四點後,大家應該就不會再覺得解魔方是天方夜譚了吧!?
只要有系統的去解,就能夠解得出來。
雖然本文並未涉及解魔方的實際公式,
但卻希望其能做為想學習魔方解法初學者的「摘要」之用。
當然很重要的一方面,即是不希望大家都去死記公式而不去了解它。
有了這些概念,相信之後在面對公式時就比較能夠知道那些公式的意義。
所以在此整理了這些,並分享給大家。希望對您能有所助益。
- Oct 16 Tue 2007 17:47
解析「魔術方塊」─ L.B.L.
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