魔方入门基础知识
魔方入门基础知识
魔方是一种娱乐玩具,当初厄尔诺·鲁比克(Erno Rubik)教授发明魔方，仅仅是作为一种帮助学生增强空间思维能力的教学工具。那么下面一起来看看学习啦小编为大家精心推荐的魔方入门知识，希望能够对您有所帮助。
魔方入门知识
魔方的分类
普通魔方
二阶魔方
二阶魔方的英文官方名字叫做Pocket Rubik's Cube或Mini Cube，中文直译叫做“口袋魔方”。它每个边有两个方块，官方版本之一魔方边长为40毫米，另外一个由东贤开发的轴型二阶魔方则为50毫米。二阶魔方的总变化数为 3,674,160 或者大约 3.67×10^6。二阶魔方(Pocket Cube)又称口袋魔方、迷你魔方、小魔方、冰块魔方，为2×2×2的立方体结构。本身只有8个角块，没有其他结构的方块。结构与三阶魔方相近， 因为其没有中心块，所以可用假想中心法和复原三阶魔方的公式进行复原。
三阶魔方
三阶魔方的英文官方名字叫做Rubik's Cube，也就是用鲁比克教授的名字命名的，是当前最普遍的魔方种类。它每个边有三个方块，官方版本魔方边长为57毫米，三阶魔方的总变化数是(8!x3^8x12!x2^12)/(2x2x3)=43,252,003,274,489,856,000或者约等于4.3x10^19.三阶魔方由一个连接着六个中心块的中心轴以及8个角块，12个棱块构成，当它们连接在一起的时候会形成一个整体，并且任何一面都可水平转动而不影响到其他方块。三阶魔方是生活中最常见的，而在2011年03月出现了新型三阶-面包三阶，打破了三阶魔方立方体的常规设计。
四阶魔方
四阶魔方的英文官方名字叫做Rubik's Revenge，直译过来是“魔方的复仇”。相对于三阶来说就要复杂的多，它的构成分为两类，一类中心是一个球体，每个外围的小块连接着中心球的滑轨，在运动时候会沿着用力方向在滑轨上滑动。第二类是以轴为核心的四阶魔方，其实这类四阶魔方就是隐藏中层的五阶魔方，内部的小零件即为五阶的侧心块和中棱块，中轴上有防止锁死的突起装置。作为竞速运动来说第二种构成的四阶魔方运动速度快，不易在高速转动中卡住。4阶魔方的官方版本大概边长为67毫米，Mefferts版本为60毫米。四阶魔方被认为是2-5阶魔方中最不好复原的，虽然5阶魔方的变化种类比4阶多，但是4阶魔方的中心块并不固定，也就不能用一般的方法进行复原。四阶魔方共有7,401,196,841,564,901,869,874,093,974,498,574,336,000,000,000种变化。
五阶魔方
五阶魔方的英文名字叫做Professor's Cube，直译过来是“专家(玩)的魔方”，世界上总共有三种结构的五阶魔方，即中国台湾东贤的M5，匈牙利鲁比克的R5，希腊Olimpic的V5。每发明一种新的高阶魔方都要经过很长时间，因为不仅要考虑到项目的可行性，还要考虑如果将魔方作出来后能不能稳定的用于转动。正是由于这个原因，五阶魔方是官方公布的最高阶魔方，其结构也不是一般的爱好者可以想象出来的。
五阶魔方的难度较高，五阶魔方，五阶魔方总共有8个角块、72个边块(两种类型)和54个中心块(48块可以移动，6块固定)。五阶魔方的中心块为3×3结构，所以其每种颜色都有4块中心块是等价的，即中心块的变化状态为(24!(4!6))2种。其24个外侧边块的位置不能随意移动，所以总共有24!种变幻状态。12个中心边块中有11个可以互换位置，所以总共有12!/2×211种变化状态。五阶魔方的总变化状态数为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种。
六阶魔方
六阶魔方是由希腊的Olimpic方块公司出产，角块比中心块略大，棱块略呈长方形。方块本身评价不太好，常见的评价为容易POP(飞棱)：指在复原中魔方的某些组成部分从魔方上面脱离的情况，如果是出现于比赛中，则作为无效的复原过程。为防止锁死，方块内部设置click装置，但同时也对手感造成严重影响，转起来一卡一卡的。魔友通常对其进行一系列打磨改造，可大大减少顿挫感，并减少很多pop的机会。
七阶魔方
七阶魔方由希腊Olimpic方块公司出产。同时兼备了收藏，鉴赏及实用价值，方块本身为圆弧型或正方体。
我国“圣手”生产了方形的七阶，分为两种规格，大方七直径7.75cm，小方七(玲珑七阶)直径6.9cm，更大程度的满足了不同选手对魔方的需求。
八~十七阶(未经官方认可)
八阶魔方为“魔方吧”的魔友“大烟头”自制(R结构的四阶和蓝蓝的七阶改成的八阶)八阶虽然比九阶要低一阶，但其结果比九阶更复杂制作。
现今国产魔方牌子“圣手”研制出了八阶魔方，但是因为结构原因，所以魔方的角块和棱块都和中心块的大小不一样。而且整个魔方外观上是正方体。
希腊V-Cube也推出了八阶魔方。
九阶魔方是汕头永骏公司出品的，魔方尺寸：7.5*7.5*7.5(cm)，材质：ABS环保工程塑料、pvc贴纸，产品重量：约510克。
十阶魔方同由圣手魔方量产，同八阶外观也是一个正方体。重量大小和十一阶差不多。
智胜11阶第一批108个正式上市，尺寸：约11.7cm，重1000克左右。防POP能力不错，不易散架;中心轴使用高级的尼龙材料; 容错度是在小方格偏差一格，做L’R’动作可以通过。
十二阶魔方为魔友“Leslie Le”自制，发布于TP等国外论坛，没有在国内论坛发布，因而有不少魔友并不知道，且制作人本身并没显示出要出名的意思，较为低调，各位可以在网络视频找到12阶相关内容。
十三阶魔方，尚未上市。永骏魔方已发布了消息。
世界最高阶实体魔方，十七阶魔方，作者是Oskar和Claus，是世界上可以转动的最高阶魔方。
n(>=2)阶魔方的变化总数：
之所以要分奇偶性，是因为偶数没有中心，这个中心包括中心棱和面中心，如果你是魔方玩家，应该很清楚这点。事实上只要掌握3，4，5阶的推导方式，就不难推导n阶的变化总数，比较关键的是，心块：每个面的心块要分成若干个等价位置组，每个组包含四个心块;棱块，要分为边棱和中心棱。
2阶魔方变化总数是3.67*10^6
3阶魔方变化总数是4.3*10^19
4阶魔方变化总数是7.4*10^45
5阶魔方变化总数是2.8*10^74
6阶魔方变化总数是1.57*10^116
7阶魔方变化总数是1.95*10^160
8阶魔方变化总数是3.5*10^217
9阶魔方变化总数是1.4*10^277
10阶魔方变化总数是8.298*10^349
1阶魔方变化总数是1.085*10^425
12阶魔方变化总数是2.06*10^513
13阶魔方变化总数是8.76*10^603
14阶魔方变化总数是5.4*10^707
15阶魔方变化总数是7.458*10^813