三阶魔方

历史沿革
1970年三月，Larry Nichols发明了“Puzzle with Pieces Rotatable in Groups”，并申请了加拿大专利，是个2×2×2的魔方，但是每个方块之间是用磁铁互相吸在一起。1972年获得美国专利，比厄尔诺·鲁比克教授的魔方早两年。
厄尔诺·鲁比克是匈牙利的建筑学和雕塑学教授，为了帮助学生们认识空间立方体的组成和结构，所以他自己动手做出了第一个魔方的雏形来，其灵感是来自于多瑙河中的沙砾。
1974年，鲁比克教授发明了第一个魔方（当时称作Magic Cube），并在1975年获得匈牙利专利号HU170062，但没有申请国际专利。第一批魔方于1977年在布达佩斯的玩具店贩售。与Nichols的魔方不同，鲁比克教授的零件是像卡榫一般互相咬合在一起，不容易因为外力而分开，而且可以以任何材质制作。
1979年九月，Ideal Toys公司将魔方带至全世界，并于1980年一、二月在伦敦、巴黎和美国的国际玩具博览会亮相。
展出之后，Ideal Toys公司将魔方的名称改为Rubik's Cube，1980年五月，第一批魔方在匈牙利出口。
魔方广为大众喜爱是在1980年代。从1980年到1982年，总共售出了将近200万个魔方。1981年，一个来自英国的小男孩，派翠克·波塞特（Patrick Bossert）写了一本名叫《你也能够复原魔方》（ISBN 978-0-14-031483-0）的书，总共售出了将近150万本。据估计，1980年代中期，全世界有五分之一的人在玩魔方。
变化趋势
三阶魔方的变化总数为：
三阶魔方总变化数的算式是这样得来：
8个角块可以互换位置（
），也可以旋转（
），但不能单独翻转一个角块，所以总共有
种变化状态。
12个边块可以互换位置（
），也可以翻转（
），但不能单独翻转一个边块（也就是将其两个面对调），也不能单独交换两边块的位置，所以总共有
种变化状态。
也就是说，拆散魔方再随意组合,有11/12的概率无法恢复原状。（角块或边块被单独翻转）
对于一个拆散又再随意组合的魔方，总变化数则是：
某些魔方在各个面的图案具有方向性，考虑到6个中心块各有4种朝向，但不能仅仅将一个中心块旋转90度，这时总变化数目还要再乘以
。此时结果为：
还原方法
三阶魔方有很多种还原方法，其中“层先法”是最适合初学者掌握的方法。 
一个三阶魔方，“从上到下”可以理解为“顶层”、“中层”、“底层”，所谓“层先法”就是逐层还原。
三阶魔方“层先法”（第一种）还原，分为以下六个阶段：
第一阶段：对顶层十字，还原顶层棱块。
第二阶段：还原顶层角块。
第三阶段：还原中层棱块。
第四阶段：对底层十字，还原底层棱块。
第五阶段：翻转底层角块，对齐底层颜色。（为便于理解，此处将魔方翻转过来。）
第六阶段：调整底层角块位置，还原完成。
初学者学习的层先法通常为第二种，分为以下七个阶段：
第一阶段：复原白色底面十字
第二阶段：完全复原白色底面
第三阶段：复原魔方中层4个棱块
第四阶段：构筑顶面黄色十字
第五阶段：构筑顶面黄色全面
第六阶段：调整顶面角块位置
第七阶段：调整顶面棱块位置，复原魔方
记录方法
辛马斯特标记（Singmaster notation），是一种魔方转动的记录方法，由英国原伦敦南岸大学数学教授大卫·辛马斯特（David Breyer Singmaster）于1978年12月发明。辛马斯特标记已成为通用标准，通常被俗称为“魔方公式符号”。
辛马斯特标记，由“各层代号”、“旋转方向”两部分组成。
各层代号：魔方各层以英文首字母指代。R（Right）、L（Left）、U（Up）、D（Down）、F（Front）、B（Back）分别指代右、左、顶（上）、底（下）、正（前）、背（后）层。
旋转方向：顺时针旋转90°，直接写各层代号；逆时针旋转90°，在各层代号后缀【'】或【i】；旋转180°，在各层代号后缀【2】或【2‘】（默认顺时针方向旋转180°）；旋转两层，则用小写各层代号或在后面加上【w】。
完整的辛马斯特标记可以理解为【以面向指代层的视角，按方向进行旋转】。
例如：R，以面向右面视角，将右面顺时针旋转90°。从正面视角来看，即右面“向上”转90°。
又例如：D，以面向底面视角，将底面顺时针旋转90°。从正面视角来看，即右面“向右”转90°。
又例如：B'，以面向背面视角，将背面逆时针旋转90°。从正面视角来看，即背面“向右”转90°。
除此之外，若要记录更加详细的魔方转动，还会用到：E（Equator），M（Middle），S（Standing），指代各中层；x，y，z（三维的直系数坐标）与U、F、L合用，指代魔方整体旋转。
例如：M，以正常视角，将中间层（LR）顺时针旋转90°。从正面视角来看，即左数第二层“向上”转90°。
例如：x，以正面视角，将魔方整体以R方向顺时针旋转90°。即魔方整体沿竖直面“向上”转90°。 
主要配色
其实魔方并不只有一种配色，所流行的是官方版本，事实上也还有其他版本的配色 （非官方标准六色的方块不在以下讨论范围中）。
日本配色
日本配色是鲁比克教授最初研发出魔方时的配色，分别为白色、红色、橘色、黄色、绿色、蓝色，其中白蓝相对、红橘相对、黄绿相对，且蓝、橘、黄三色以逆时针排列。
在魔方传至全世界后，鲁比克公司听取色彩研究者的意见，将配色做了更改，但日本则维持原来的配色。
官方配色
鲁比克公司听取色彩研究者的意见，将相对两面的颜色安排为相同色系，也就是白黄相对、红橘相对、蓝绿相对，且蓝、橘、黄三色以顺时钟排列。即为上黄下白，前蓝后绿，左橙右红的国际标准配色。
V-Cube公司
V-Cube公司的配色与鲁比克公司的配色相似，只是将白色换成黑色，即黑黄相对、红橘相对、蓝绿相对，且蓝、橘、黄三色以顺时钟排列。
其他配色
粉色配色，桃色(品红色)，青色(天蓝色)，紫色，灰色来代替原本六色中的颜色。
韩国配色在韩国的比赛中，一般采用黑黄，蓝绿，红橙的配色标准。
相关纪录
速拧
成绩
选手
国家
比赛
世界纪录
单次
3.47s
杜宇生
中国
2018WCA芜湖魔方公开赛 
平均
5.09s
Tymon Kolasiński
波兰
Cubers Eve Lubartów 2021 
中国纪录
单次
3.47s
杜宇生
中国
2018WCA芜湖魔方公开赛 
平均
5.48s
许瑞航
中国
2021WCA武汉魔方公开赛 
盲拧
成绩
选手
国家
比赛
世界纪录
单次
15.50s
Max Hilliard
美国
2019美国国家赛
平均
18.18s
Jeff Park
美国
OU Winter 2019
中国纪录
单次
17.52s
林恺俊
中国
2019WCA菲侓宾锦标赛
平均
18.71s
林恺俊
中国
2021WCA广东魔方公开赛
单拧
世界纪录
单次
6.82s
Max Park
美国
Bay Area Speedcubin'20 2019
平均
9.42s
Max Park
美国
Berkeley Summer 2018
中国纪录
单次
6.90s
许瑞航
中国
2021WCA武汉魔方公开赛
平均
9.94s
许瑞航
中国
2021WCA北京春季赛下
最小步数解
世界纪录
16
Sebastiano Tronto
意大利
2019世界最少步联赛
中国纪录
19
董百强
中国
2018WCA北京公开赛
连续盲拧
三阶连续盲拧
世界纪录
59/60 59:46
Graham Siggins
美国
OSU Blind Weekend 2019
中国纪录
47/49 58:05
陈裕铖
中国
2019WCA深圳三阶魔方赛

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