魔方是什麼
● 魔方是什麼
魔方魔方系由富於彈性的硬塑膠製成的6面正方體。核心是一個軸，並由26個小正方體組成。包括中心方塊6個，固定不動，只一面有顏色。邊角方塊8個(3面有色)（角塊）可轉動。邊緣方塊12個(2面有色)（棱塊）亦可轉動。玩具在出售時，小立方體的排列使大立方體的每一面都具有相同的顏色。當大立方體的某一面平動鏇轉時，其相鄰的各面單一顏色便被破壞，而組成新圖案立方體，再轉再變化，形成每一面都由不同顏色的小方塊拼成。據專家估計所有可能的圖案構成約為4.3×10^19。玩法是將打亂的立方體通過轉動儘快恢復成六面成單一顏色。
魔方種類較多，平常說的都是最常見的三階立方體魔方。其實，也有二階、四階、五階等各種立方體魔方。還有其它的多面體魔方，面也可以是其它多邊形。《如五邊形十二面體：五魔方，簡稱五魔，英文名稱：Megamix，又稱正12面體魔方》《3x4長方體》《3X5長方體》。
三階立方體魔方由26個小方塊和一個三維十字連線軸組成，小方塊有6個在面中心，8個在角上，12個在棱上，物理結構非常巧妙。它每個面縱橫都分為三層，每層都可自由轉動，通過層的轉動改變小方塊在立方體上的位置，各部分之間存在著制約關係，沒有兩個小塊是完全相同的。立方體各個面上有顏色，同一個面的各個方塊的顏色相同，面與面之間顏色都不相同。這種最初狀態就是魔方的原始狀態。復原魔方就是按照某種規則轉動魔方，使其恢復到原始狀態。復原魔方要一個好魔方，一雙靈巧的手，敏銳的空間想像力和高效實用的轉動程式。復原方法有很多種，具體步驟上有很大的差異性，但也有相通之處，最常見的是一層一層地拼好。
原版實際測量下來發現大約 57mm。
如果試著翻閱國外的資料，會發現世界上第一個魔方為二又四分之一英寸（57.15mm）的記載。
雖然現在還能見到它，但其中不少魔方製造商已隨著歷史發展，經歷了重重變革。
在日本，今天你仍能買到 Tsukuda Original 公司的魔方。早期的產品由 Ideal Toy 生產，透明包裝的下方有廠家的標誌。
而現在則一律為 Seven Towns 的紙包裝，盒子比早期的看起來還要顯大。2000年的時候開始特別定製的新標誌。但那畢竟是匈牙利等歐洲國家的公制，真的準確嗎？請不要懷疑任何一組數據。
現在我們手裡的“克隆魔方”的尺寸已經相當接近於原版了。大多在55mm至60mm的範圍。
也別小看這魔方別看它只有26個小方塊，變化可真是不少，魔方總的變化數為43，252，003，274，489，856，000
或者約等於4.3X10^19。如果你一秒可以轉3下魔方，不計重複，你也需要轉4542億年，才可以轉出魔方所有的變化，這個數字是目前估算宇宙年齡的大約30倍。這可是十分驚人的！
魔方什麼樣
●魔方什麼樣
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”。它每個邊有兩個方塊，官方版本之一魔方邊長為40毫米，另外一個由東賢開發的軸型二階魔方則為50毫米。二階魔方的總變化數為 3,674,160 或者大約 3.67×106。二階魔方（Pocket Cube）又稱口袋魔方、迷你魔方、小魔方、冰塊魔方 ，為2×2×2的立方體結構。本身只有8個角塊，沒有其他結構的方塊。結構與三階魔方相近， 可以以復原三階魔方的公式進行復原。
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，是目前最普遍的魔方種類。它每個邊有三個方塊，官方版本魔方邊長為57毫米，三階魔方的總變化數是(8!x38x12!x212)/(2x2x3)=43,252,003,274,489,856,000或者約等於4.3x10^19.三階魔方由一個連線著六個中心塊的中心軸以及結構不一的20個方塊構成，當它們連線在一起的時候會形成一個整體，並且任何一面都可水平轉動而不影響到其他方塊。
五階魔方的中心塊為3×3結構，所以其每種顏色都有4塊中心塊是等價的，即中心塊的變化狀態為(24!(4!6))2種。其24個外側邊塊的位置不能隨意移動，所以總共有24!種變幻狀態。12箇中心邊塊中有11個可以互換位置，所以總共有12!/2×211種變化狀態。五階魔方的總變化狀態數為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種變化。
八階或以上魔方
十一階魔方是現時魔方設計（無實體）的極限，為V-CUBE公司所設計。至於之前在網路上出現過的9x9x9魔方，事後證明只不過是拼湊出來的，正方體的九階魔方是不可能存在的。
魔方的還原
●魔方的還原
基本術語
階：階數是指魔方每個邊所具有的塊數，比如三階魔方每個邊就有3個小塊。
復原：指魔方從非原始狀態到原始狀態的過程。
POP（飛棱）：指在復原中魔方的某些組成部分從魔方上面脫離的情況，如果是出現在比賽中作為無效的復原過程。
DNF（棄權）：即Did Not Finish指魔方復原者感覺無法在自己滿意的時間內完成魔方而棄權的情況，在比賽中可以有一次DNF。
普通玩法
這類玩法適合拿魔方當作放鬆和娛樂的愛好者。他們通常僅僅滿足於復原一個魔方，不會追求更高的標準。
競速玩法
競速玩法競速玩法出現的具體的時間已經難以考證。當愛好者們已經能夠熟練復原魔方的時候，就開始追求最快的復原。競速復原有幾個要點：使用的方法要最簡便，但是隨之產生的問題是步驟越少，需要記憶的公式就越多；使用的魔方需要最適合競速使用，不會卡住或者打滑，所以出現了為魔方專用潤滑油；靈巧的雙手，因為擁有方法和好的魔方不是最重要的，雙手能夠熟練的轉動魔方才能有最高的效率。
世界上最快的人曾經在7.08秒成功還原了一個魔方（記錄創造於Czech Open 2008），記錄保持者是來自荷蘭的Erik Akkersdijk。
最少步驟還原
這是最為艱難的玩法，在這種玩法或者比賽中，不能轉動魔方，只能用眼睛觀察魔方的狀態，然後思考出最少的步驟來解決魔方。雖然還沒有人能證明出魔方的最大打亂狀態（即需要用最多步驟還原的狀態）是什麼，但是普遍認為經過50步無規則的打亂，3階魔方就能達到最大狀態，此情況下恢復原狀需要20步。目前的世界紀錄是22步還原.
盲擰
盲擰可以說是每個魔方玩家的夢想。盲擰的定義就是不用眼睛觀看魔方（可以記憶），進行復原的過程。計時是從第一眼看到魔方開始的，也就是說記憶魔方的時間也算在總時間內。這種玩法對一個人的記憶力和空間想像力有極大的考驗。3階競速賽高手Macky也是盲擰的好手，他在去年的世界錦標賽上第一次突破3分鐘大關，但是這個紀錄隨後不久就被美國人Leyan Lo打破。今年的比賽中，他們兩個雙雙超出自己的最好成績，Lo的成績為2分36秒，Macky則創造了新的紀錄，為2分18秒。但是，2009年5月2日，北京首都公開賽上（WCA承認），莊海燕以47.22秒的成績打破世界盲擰記錄（原記錄為48.05秒 Ville Seppänen-芬蘭），成為目前中國大陸選手在魔方領域中的唯一世界第一！而且在2009年8月3日CCTV3的想挑戰嗎？節目中，老瓦以43.47秒的成績打破自己保持的47.22秒原魔方盲擰世界記錄。最新訊息，2010年2月7日，上海冬季賽（WCA認證），莊海燕（網名老瓦）以32.72s的成績再次打破由自己創造並保持的三階盲擰紀錄，在三階盲擰界遙遙領先於其他人，以此觀來，頗有獨孤求敗的感覺。
單擰
即單手轉動魔方進行復原，對手指的靈活程度要求很高。因為沒有另外一隻手的幫助，魔方難以保持平衡，尤其是在高速轉動的過程中。目前世界紀錄為Macky創造的23秒26。
腳擰
雖然聽起來有些不可思議，但是卻是有人用腳來復原魔方。目前沒有這一項的世界紀錄。有記載的最好成績為2分半鐘。
花式擰法
圖案有些人不喜歡競速或者最少步驟還原的玩法，而鍾情於創造美麗的圖案。事實上這也是相當有難度的，因為要預測每一塊的移動並不是很簡單。
魔方的入門玩法
●魔方的入門玩法
魔方別看只有27個小方塊，變化可真是不少，魔方總的變化數為
或者約等於4.3·1019。如果你一秒可以轉3下魔方，不計重複，你也需要轉4542億年，才可以轉出魔方所有的變化，這個數字是目前估算宇宙年齡的大約30倍。
三階魔方總變化數的道理是這樣：六個中心塊定好朝向後，就構成了一個坐標系，在這個坐標系裡，8個角色塊全排列8!，而每個角色塊又有3種朝向，所以是8!*38，12個棱色塊全排列每個有2種朝向是12!*212，這樣相乘就是分子，而分母上3*2*2的意義是，保持其他色塊不動，不可以單獨改變一個角色塊朝向(對應3)，單獨改變一個棱色塊朝向(對應2)，和單獨交換一對棱色塊或一對角色塊的位置(對應另一個2)。至於為什麼，我建議大家自己先想想。
由此可見，這么多變化用很短時間變回六面同色不是很簡單的。不過世界上最快的人7.08秒就可以還原一個魔方（記錄創造於2008年7月12日的 捷克公開賽），記錄保持者是來自荷蘭的Erik Akkersdijk。
那些人為什麼會這么快呢？因為他能記住好多的魔方算法，或者也有叫魔方公式的，世界上頂尖的選手，據說可以記住600多個算法。我們這裡介紹的入門魔方解法，涉及的算法很少而且都很簡單， 只要學會，每個人都可以輕鬆得學會玩魔方的。
在開始之前，讓我們來看看魔方的基本構造，魔方六面的中心塊的相對位置是固定的，這個你拆過魔方就會知道，我敢保證在你照後面的方法開始擰來擰去的時候，很容易就忘記前後左右開始是什麼顏色，這樣就擰亂了。所以你開始一定要定好一個你喜歡的朝向。在這裡我選藍色做為頂面，綠色為底面，紅色前面，橙色後面，白色左面，黃色右面。 當然你可能貼紙貼的就跟我不一樣，魔方六面貼紙應該有5*3!=30種貼法吧，為啥呢？因為假如你指定藍面為頂面，那么底面就應該有5種選擇，還剩下4面構成一個環，這個環去除了鏇轉對稱共有3!種貼法，對吧：）我選的如下圖。
（第一步）在第一面做一個十字，形成如下的樣子：
注意啊，你對好的十字必須如上圖，每個側面的棱和中心是同色的。做成這步的方法很多，我建議你自由發揮。如果實在有困難，我這裡提供一個萬全的辦法，就是把中間層含有藍色的棱色塊變到底面上去,然後對好側面顏色，再翻上來。我這裡就舉一個例子大家就應該明白了,對於左圖B位置，只需要下面3步。
我說的夠清楚了吧。D位置和B位置完全同理，也是把中間層含有藍色的棱色塊變到底面上去,然後對好側面顏色，再翻上來，而對於A和C位置你可以鏇轉該面，讓其變到B或D位置。如果某個棱色塊的藍色面已經在頂面或底面，相信大家會有辦法解決的。 你要記住的是，如果遇到困難，就把藍色變到底面，在底面上你是可以任意鏇轉的。
有時候，你會碰到左圖這樣的情況，藍黃色塊轉到底面時影響了已經對好的紅色面，這時候，你需要在最後一步之前恢復紅色面的位置。
具體看http://www.rubik.com.cn/beginner.htm
