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三階魔方 - 维基百科,自由的百科全书 とべ转到内容ないよう

さんかいかた

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かた原狀げんじょう
うたてどうかた

さん阶魔かた3×3×3てき立方体りっぽうたい结构てき魔術まじゅつかたかたまりため魔術まじゅつかたかたまり系列けいれつちゅうさい經典きょうてん也是最早もはや提出ていしゅつてきゆかり匈牙建築けんちくがくきょう授暨雕塑魯比かつ·もぐさなんじ於1974ねん發明はつめい[1]最初さいしょてき名稱めいしょうさけべMagic Cube[2],1980ねんIdeal Toys公司こうし於販售此玩具おもちゃなみはた名稱めいしょうあらためためRubik's Cube[3]

发展历史

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だいいちかた

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魯比かつ·やくなんじだく匈牙てき建築けんちくがく雕塑がく教授きょうじゅためりょう幫助學生がくせい認識にんしき空間くうかん立方體りっぽうたいてき組成そせい結構けっこう所以ゆえん自己じこどうしゅ做出りょうだいいちかたてき雛形ひながたらい,其靈かん瑙河なかてきすなつぶて[4]

1974ねん,魯比かつ教授きょうじゅ發明はつめいりょうだいいち魔術まじゅつかたかたまり當時とうじしょうさくMagic Cube),なみざい1975ねん獲得かくとく匈牙せんごうHU170062,ただしぼっゆう申請しんせい國際こくさいせんだい一批魔術方塊於1977ねんざい布達ふたつ佩斯てき玩具おもちゃてん販售[5]あずかNicholsてきかた不同ふどう,魯比かつ教授きょうじゅてきれいけんぞう卡榫一般互相咬合在一起,容易よういいんため外力がいりょく而分ひらけ,而且以以にんなん材質ざいしつ製作せいさく

1979ねんきゅうがつ,Ideal Toys公司こうしはた魔術まじゅつかたかたまりたいいたりぜん世界せかいなみ於1980ねんいちがつざい倫敦ろんどんともえはじむ美國びくにてき國際こくさい玩具おもちゃ博覽はくらんかいあきらしょう

てんこれ,Ideal Toys公司こうしはた魔術まじゅつかたかたまりてき名稱めいしょうあらためためRubik's Cube,1980ねんがつだい一批魔術方塊在匈牙利出口[5]

流行りゅうこう

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かたこうためだい眾喜あいざい1980年代ねんだいしたがえ1980ねんいた1982ねんそうきょう售出りょうはたきん200まんかた。1981ねんいちらい英國えいこくてき小男こおとこ孩,みどりかつ·ふさがとく(Patrick Bossert)うつしりょういち本名ほんみょうさけべ《你也のう復原ふくげんかた》(ISBN 978-0-14-031483-0てきしょそうきょう售出りょうはたきん150まんほん[5]よりどころ估計,1980年代ねんだい中期ちゅうきぜん世界せかいゆう五分之一的人在玩魔術方塊[4]

还原さい

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根據こんきょきむ世界せかいろくだい一場魔方比賽於1981ねん3がつ13にちだいいちめい慕尼くろ出生しゅっしょうてきJury Froeschl,はなりょう38びょう

だい一個國際性的比賽於1982ねん6がつ5にちざい布達ふたつ佩斯舉行,當時とうじてきさい項目こうもくただゆうそくかい魔術まじゅつかたかたまりだいいちめいMinh Thai,はなりょう22.95びょうこれまた逐漸增加ぞうかりょう其他さい規則きそく

2003ねんおこり世界せかい魔術まじゅつかたかたまり協會きょうかい開始かいし定期ていき舉辦さいなみ記錄きろくりょう1982ねん2003ねんこう正式せいしきさいてきさいけい成績せいせき[6]
2004ねん,WCA使用しよう較精じゅんてきStackmat計時けいじらい計時けいじ增加ぞうかさいてきじゅんかくせい
2007ねんほうこくてきThibaut Jacquinot以9.86びょうてき成績せいせきなりためくびざい10びょう復原ふくげん魔術まじゅつかたかたまりてきじん
2013ねんらんてきMats Valk以5.55びょうてき成績せいせきなりため當時とうじさいかい復原ふくげん魔術まじゅつかたかたまりてきじん
2015ねん美國びくに高中たかなかなまCollin Burns以5.253びょうてき成績せいせきなりため當時とうじさいかい復原ふくげん魔術まじゅつかたかたまりてきじん
2015ねん11月,美國びくにてきLucas Etter以4.904びょうてき成績せいせきなりため目前もくぜんさいかい復原ふくげん魔術まじゅつかたかたまり,且為首位しゅいざい5びょう復原ふくげん魔術まじゅつかたかたまりてきてきじん
2016ねん,澳洲てき菲利かつ斯·曾姆たんかく以4.73びょう記錄きろくなりため當時とうじさいかい復原ふくげん魔術まじゅつかたかたまりてきじん
2018ねん,澳洲てき菲利かつ斯·曾姆たんかくさいつぎ以4.22びょうてき成績せいせきなみ且沒ゆうとべ驟,またのうsub-5てき成績せいせきなりため當時とうじさいかい復原ふくげん魔術まじゅつかたかたまりてきじん
2018ねん中國ちゅうごくてき杜宇ほととぎすせい以3.47びょうてき成績せいせきなりため當時とうじさいかい復原ふくげん魔術まじゅつかたかたまりてきじん
2023ねん美國びくにてきうまかつ斯·ほお以3.134びょうてき成績せいせきなりため目前もくぜんさいかい復原ふくげん魔術まじゅつかたかたまりてきじんりょうさきぜんろく0.341びょう

つくえ結構けっこう

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さんかいかたよし1個いっこ中心ちゅうしんじく/核心かくしんだま、6中心ちゅうしんかたまり、12あたりかたまり及8かくかたまり構成こうせいとう它們組合くみあいざい一起的時候每個零件會互相牽制不會散開,なみ且任なん一面都可水平轉動而不影響到其他方塊。三階魔方的結構不只一種,れいそらこころかた中国ちゅうごくてき一些魔方玩家,尝试对三阶魔方结构进行修改,形成けいせい适合竞速てきかた,这些おさむあらため包括ほうかつ摩擦まさつめん接触せっしょく方式ほうしき尺寸しゃくすん重量じゅうりょうざい质、颜色、边角处理、弹簧弹力とうとうてきおさむあらため,这些おさむあらため成功せいこう,并且受到りょう世界せかいかた顶尖选手てきあお睐。过这些魔かた在中ざいちゅうこく以外いがいてき地区ちく依然いぜんかいめん对三阶魔方结构专利权的问题。以下いか一般いっぱんかたてき結構けっこう

中心ちゅうしんかたまり

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中心ちゅうしんかたまり

中心ちゅうしんかたまりあずか中心ちゅうしんじく連接れんせつざい一起かずきただし以順ちょじくてき方向ほうこう自由じゆううたてどう

中心ちゅうしんかたまりてき表面ひょうめんため正方形せいほうけい結構けっこうりゃくてい長方おさかたたいただしちょう方體ほうたい內側なみ平面へいめん,另外中心ちゅうしんかえゆういち圓柱えんちゅうたい連接れんせついたり中心ちゅうしんじく

したがえ側面そくめん中心ちゅうしんかたまりてき內側かいゆういち圓弧えんこじょうてき凹槽,組合くみあい中心ちゅうしんかたまりかたまりじょうてき凹槽組成そせいいち圓形えんけい[7]旋轉せんてんあたりかたまりかくかたまりかい沿著凹槽すべりどう

あたりかたまり

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あたりかたまり

あたりかたまりてき表面ひょうめん兩個りゃんこ正方形せいほうけい結構けっこう類似るいじ一個長方體從立方體的一個邊凸出來,這樣てき結構けっこう以讓かたまりはまざい兩個りゃんこ中心ちゅうしんかたまりあいだ

長方おさかたたい表面ひょうめんじょうてきあずか中心ちゅうしんかたまりじょうてきしょうどう以沿ちょすべりどう立方體りっぽうたいてき內側ゆうかけかく組合くみあい中心ちゅうしんかたまりかたまりじょうてき凹槽組成そせいいち圓形えんけい旋轉せんてんあたりかたまりかくかたまりかい沿著凹槽すべりどう。另外,這個かけかくかえもちいらい固定こていかくかたまり

すみかたまり

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すみかたまり

すみかたまりてき表面ひょうめんさん正方形せいほうけい結構けっこう類似るいじ一個小立方體從立方體的一個邊凸出來,這樣てき結構けっこう以讓かくかたまりはまざいさんあたりかたまりあいだ

あずかあたりかたまりしょうどうしょう立方體りっぽうたいてき表面ひょうめんいちようゆう以讓かくかたまり沿著凹槽旋轉せんてん

变化すう

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三階魔方的總變化數是:

三階魔方總變化數可利用乘法じょうほう原理げんり計算けいさん具體ぐたい方法ほうほう

  • 8かく块可以互换位置いち(8!),也可以旋轉せんてん(3),ただし不能ふのう單獨たんどくこぼしてんいちかくかたまりしょ以总共有きょうゆう8!×38/3种变じょう态。
  • 12个边块可以互换位置いち(12!),也可以翻てん(2),ただし不能ふのう單獨たんどくこぼしてんいちあたりかたまり(也就はた兩個りゃんこめんたい調ちょう),也不能ふのう單獨たんどく交換こうかん兩邊りょうへんかたまりてき位置いちしょ以总共有きょうゆう12!×212/(2×2)种变じょう态。

也就せつ,拆散魔術まじゅつかたかたまりさい隨意ずいい組合くみあい,ゆう11/12てきりつ無法むほう恢復かいふく原狀げんじょう。(かくかたまりあるあたりかたまり單獨たんどくこぼしてん

たい於一個拆散又再隨意組合的魔術方塊,そう變化へんかすうそく

ぼう些魔かたざいかく个面てき图案具有ぐゆう方向ほうこうせいこう虑到6个中心ちゅうしん块各ゆう4种朝むこうただし不能ふのう仅仅しょう一个中心块旋转90,這時そう变化すうもく还要さいじょう以46/2。此时结果为:

變體へんたい

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三階魔方也有許多變體,通常つうじょうゆび結構けっこうあずか三階魔方相同但外型不同的魔術方塊,れいちまきかたあるそとがた類似るいじただし結構けっこう不同ふどうれいそらこころかた特別とくべつ,三階魔方的許多變體是由魔術方塊愛好者改裝而來[8]

ちまきかた

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ちまきかた,也称棕,いち种在さん阶魔かたもと础之じょう变化而来てき异形かた。虽然外形がいけいおこりらいぞう金字塔きんじとうかたただし两者てき解法かいほうだいしょう径庭けいてい棕的解法かいほうあずかさん阶魔かた十分じゅうぶん类似,ただよし于其形状けいじょう特殊とくしゅ而稍ゆう不同ふどう[9]

そらこころかた

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そらこころかたゆかり日本にっぽんてき冈本胜彦发明,一般以三阶为主,结构あずかさん阶魔かた不同ふどうよし于没ゆう中心ちゅうしん块,所以ゆえん复原さん阶的难。

かずどくかた

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かずどくかた三階魔方的另一種變體,其將九個數字貼在三階魔方表面上,遊戲ゆうぎ規則きそく類似るいじすうどくようゆずるまいめんじょう出現しゅつげんてき數字すうじ重複じゅうふくかずどくかたかたまり於2006ねんゆかりJay Horowitz ざいにわかにわかしゅう發明はつめい[10]

Latch Cube

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Latch Cube三階魔方的另一種變體,そとがたためさんかいかたただしごとめんじょうせっゆうじゅん時針じしんあるぎゃく時針じしんてき方向ほうこうあたま,其結構けっこう類似るいじさんかいかたただし內設ゆう特殊とくしゅ卡榫,てんどうただのうめん上貼うわばりてき方向ほうこう進行しんこうてんどう。Latch Cubeため著名ちょめいかた愛好あいこうしゃ岡本おかもとまさるえいKatsuhiko Okamoto發明はつめい[11]

ゆきかた

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ゆきかた三階魔方的另一種變體,またたたえふう魔術まじゅつかたかたまりしょう一顆正常的三階魔方,水平すいへい旋轉せんてん45なみ且切魔術まじゅつかたかたまりてき4じょうりょうなみいた原本げんぽんてき中心ちゅうしんかたまりじょう形成けいせいいち外觀がいかん類似るいじさんかいかたただしいただきめん底面ていめん斜線しゃせん交叉こうさてきいちしゅかたゆかりひがしあま·ゆきえいTony Fisher (puzzle designer)於1980設計せっけい[12]

かえげん方法ほうほう

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かたてき还原方法ほうほうゆう很多しゅ以下いか其中いくしゅつね见的方法ほうほう

层先ほう(Layer By Layer,缩写为LBL)

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這類解法かいほうぶんため以下いかいく驟:[a]

だいいち阶段 だい阶段 だいさん阶段 だいよん阶段 だい阶段 だいろく阶段
对顶层じゅう,还原顶层棱块。 还原顶层かく块。 还原ちゅう层棱块。 对底层じゅう,还原そこ层棱块。 こぼし转底层角块,对齐そこ层颜しょく
(为便于理解りかい,此处はたかたこぼし转过らい。)
调整そこ层角块位置いち,还原完成かんせい

かくさきほう(Corner First)

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かくさき方法ほうほうさきはたかたてきはちかくじょうしょくしかさい填補てんぽ棱色,最後さいご完成かんせい復原ふくげん

棱先ほう

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棱先方法ほうほうさきはた棱塊じょうしょくしかこう填補てんぽそこそう和上わじょうそうてきかくかたまりてき方法ほうほう

Fridrich Method

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Fridrich Method(簡稱CFOP)其實そうさきてき變種へんしゅただしよし於其歸納きのうりょう可能かのう出現しゅつげんてき各種かくしゅ情況じょうきょう所以ゆえんざい記憶きおくりょう上面うわつらよう增大ぞうだいもと多倍たばい(119公式こうしき),ただし同時どうじ也能有效ゆうこうてきぞう加速度かそくど。其步驟分ため以下いかいく

  • はたそこそう轉出てんしゅつ一個符合色塊分佈的十字 (Cross) 0公式こうしき
  • 同時どうじはたそこそうかくかたまり相對そうたいおう棱塊 (F2L,First 2 Layers) 41個いっこ公式こうしき
  • さい上層じょうそう利用りよう公式こうしきはた顏色かおいろ統一とういつ (OLL,Orientation of Last Layer)57公式こうしき
  • はたさい上層じょうそう側面そくめんてき顏色かおいろ統一とういつ (PLL,Permutation of Last Layer)21個いっこ公式こうしき

桥式解法かいほう(Roux Method)

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  • さきざい两个侧面下方かほうかく形成けいせいせい确的2X3两块,
  • 使つかい顶面てきよん个角块归
  • 调整ちゅう间四个棱块和侧面两个棱块的朝向
  • 左右さゆう侧面顶部てき棱块归位
  • ちゅう间棱块和中心ちゅうしん块归

记录转动てき方法ほうほう

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Uてきてんほうそくじゅんかねてんどう上層じょうそう

ためりょう記錄きろく復原ふくげんうたてらんてき過程かていある公式こうしきてき驟,かいようからし马斯とく标记”(Singmaster notation)らい書寫しょしゃゆかりだい卫·からし马斯とく發明はつめい[13]書寫しょしゃ方式ほうしき如下:

  • R(Right)、L(Left)、U(Up)、D(Down)、F(Front)、B(Back)分別ふんべつ代表だいひょうみぎひだりうえしたまえこうそう
  • わかじゅん旋轉せんてんのりちょく接寫せっしゃじょう符號ふごうわかぎゃく旋轉せんてんのりざい符號ふごうじょう「'」ある「i」;わか旋轉せんてん180°,そくざい符號ふごうじょう「2」ある「²」。

わかようさら詳細しょうさいろくせい過程かていかえかい使用しよう以下いか符號ふごう

  • x、y、z分別ふんべつ代表だいひょうはたせい魔術まじゅつかたかたまり做R、U、F,いんためざいそくかい魔術まじゅつかたかたまりてき時候じこうなみかいそうしょういちめんあさこう自己じこ
  • r、l、u、d、f、b分別ふんべつ代表だいひょうみぎひだりうえしたまえこうりょうそう代表だいひょう連中れんちゅうあいだそういちおこりてん
  • M(Middle)、E(Equator)、S(Side)代表だいひょう旋轉せんてんちゅうあいだそう相當そうとう於Rr'、Uu'、Bb'[14]注意ちゅういx,y,zM,E,S對應たいおうてき方向ほうこういちよう)。

かた还原世界せかいろく

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截至2024ねん7がつ13にちてき世界せかいろく[6]

項目こうもく ろく 保持ほじしゃ 國籍こくせき さい
きおいそくたんつぎ 3.13びょう Max Park 美國びくに Pride in Long Beach 2023
きおいそく平均へいきん 4.36びょう Yiheng Wang(おうげい衡)[15] 中國ちゅうごく Philippine Championship 2024
めくらかいたんつぎ 12.00びょう Tommy Cherry 美國びくに Triton Tricubealon 2024
めくらかい平均へいきん 14.15びょう Tommy Cherry 美國びくに WCA World Championship 2023
たんかいたんつぎ 6.05びょう Sean Patrick Villanueva 菲律まろうど Clocked in Quezon City 2024
たんかい平均へいきん 8.09びょう Sean Patrick Villanueva 菲律まろうど Quezon City Open II 2024
最少さいしょう步數ほすう (たんつぎ) 16 Aedan Bryant 美國びくに Ashfield Summer Challenge 2024
最少さいしょう步數ほすう (平均へいきん) 20.00 Wong Chong Wen (たかしぶん) しん FMC Johor Bahru 2023
腳解(たんつぎ 16.96びょう Daniel Rose-Levine 美國びくに Heartland Champs 2018
腳解(平均へいきん 22.22びょう Daniel Rose-Levine 美國びくに WCA Euro 2018
顆盲かい 57ふん47びょう復原ふくげん65ちゅうてき62 Graham Siggins 美國びくに Blind Is Back LA 2022

注釋ちゅうしゃく

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参考さんこう文献ぶんけん

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  1. ^ William Fotheringham. Fotheringham's Sporting Pastimes. Anova Books. 2007: 50. ISBN 1-86105-953-1. 
  2. ^ 'Driven mad' Rubik's nut weeps on solving cube... after 26 years of trying页面そん档备份そん互联网档あん), Daily Mail Reporter, 12th January 2009.
  3. ^ Daintith, John. A Biographical Encyclopedia of Scientists. Bristol: Institute of Physics Pub. 1994: 771. ISBN 0-7503-0287-9. 
  4. ^ 4.0 4.1 http://www.rubiks.com/World/Cube%20facts.aspx页面そん档备份そん互联网档あん
  5. ^ 5.0 5.1 5.2 http://www.rubiks.com/World/Rubiks%20history.aspx. [2017-05-11]. (原始げんし内容ないようそん于2017-06-08).  外部がいぶ链接存在そんざい|title= (帮助)
  6. ^ 6.0 6.1 WCAかんかたろく. 2009-08-16 [2009-08-24]. (原始げんし内容ないようそん于2009-03-18). 
  7. ^ [Media:Disassembled Rubik's cube.jpg Media:Disassembled Rubik's cube.jpg]
  8. ^ はやしよしきょう. かた改裝かいそうけいどう你的想像そうぞうりょく. 翰林かんりん數學すうがく天地てんちかん, だい32: 23-35. [2018-07-23]. (原始げんし内容ないようそん于2018-07-24). 
  9. ^ ちまきかたさがせ. [2018-07-23]. (原始げんし内容ないようそん于2018-07-22). 
  10. ^ US toy maker combines Sudoku and Rubik's Cube amid popularity of brain teasers. International Herald Tribune. 2007-02-17 [2008-09-30]. (原始げんし内容ないようそん于2008-10-15). 
  11. ^ Latch Cube解法かいほう提示ていじ. [2018-07-23]. (原始げんし内容ないようそん于2016-10-04). 
  12. ^ Tony Fisher. Tony Fisher's Rubik's Cube Type Puzzles. [2018-07-23]. (原始げんし内容ないようそん于2014-07-16). 
  13. ^ Joyner, David (2002). Adventures in group theory: Rubik's Cube, Merlin's machine, and Other Mathematical Toys. Baltimore: Johns Hopkins University Press. pp. 7. ISBN 978-0-8018-6947-1.
  14. ^ WCAさい規則きそく. 2009-02-06 [2009-08-24]. (原始げんし内容ないようそん于2009-02-17). 
  15. ^ Yiheng Wang (おう艺衡). World Cube Association. [2023-10-19]. (原始げんし内容ないようそん于2023-11-14).