五阶魔方教程——碧海风云

五阶魔方(英文:Professor's Cube 或Rubik's Professor),为5×5×5的立方体结构。由乌多·克雷尔(Udo Krell)发明。五阶魔方总共有8个角块、36个边块(两种类型)和54个中心块(48块可以移动,6块固定)。

1 还原方法

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    五阶魔方一般采用“降阶法”还原,即将五阶魔方“降阶”成为三阶魔方,再按三阶魔方还原。 所以,还原五阶魔方,必须先具备三阶魔方的基础。此外,降阶法是还原高阶魔方的通用方法,建议先掌握四阶魔方降阶法还原,如此融会 贯通,更容易掌握。 五阶魔方与四阶魔方相比,虽然阶数增加,但难度相对而言反而较易。因为,五阶魔方中心块的相对位置是固定的,所以“复原中心块”较 简单,且不会出现四阶魔方的“特殊情况校正”。 五阶魔方“降阶法”还原,分为以下三个阶段: 第一阶段:还原中心块。 第二阶段:合并棱边。 第三阶段:按三阶魔方还原。

2 第一阶段——还原中心块

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    还原五阶魔方的中心九块,为了最大程度地保护已经对好的中心块不被破坏,可以按照“先对顶面,再对底面,最后对四个侧面”的步骤进行。

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    2.1 基础方法 五阶魔方还原中心块,最基础的原理与四阶魔方类似,将九个中心块分为三块一组的三个小组,然后分别对好三个小组,再将三个小组合并起来。 由于五阶魔方最中心的一块是固定不动的,所以先对最中心的一组,其次对边路两组。 按照还原中心块“先顶面,次底面,在侧面”的步骤,对顶面中心块没有任何困难,当对好一面后,再对其他面时,如何不破坏已经对好的中心块,就需要运用“去、让、回”的转法。

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    2.1.1 将【中央小组】的一个【黄色边路中心块】还原至底面

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    2.1.2 将第一个【黄色边路中心块小组】还原至底面

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    2.1.3 将第二个【黄边路色中心块小组】还原至底面

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    2.1.4 小结 通过以上三个对底面中心块的实例,讲述了“去、让、回”原理。 “去、让、回”原理非常关键,只要掌握了,就可顺利完成“还原中心块”步骤,且后续的还原步骤均是“去、让、回”原理的灵活运用!

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    2.2 还原最后两个侧面中心块 通过“去、让、回”原理的简单应用,就可以很轻松地对完顶面以及两个侧面中心块。 以下介绍在对最后两个侧面中心块时,会遇到的两种稍复杂的情况。当然,同样需要运用“去、让、回”原理。

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    2.2.1 交换两个侧面的两个【边角中心块】

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    2.2.2 交换两个侧面的两个【边路中心块小组】的【中央中心块】

3 第二阶段——合并棱边

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    合并五阶魔方的十二组棱边。五阶魔方合并棱边,与四阶魔方类似,仍然是运用“去、让、回”原理。每一组棱边,先以【中央棱块】为基准,然后分别将两个【边路棱块】对齐至【中央棱快】。

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    3.1 基础方法 刚开始合并棱边时,绝大多数的棱边仍处于杂乱的状态,通过“去、让、回”原理地简单应用,就可完成多数棱边的合并。 该方法的思路: 第一,先合并【中央棱边】与【边路棱边】,这时顶面中心块会被破坏,在后续的步骤中需要还原,但还原的同时,顶层的棱边会被破坏打乱。 第二,把合并的棱边让开,用一组杂乱的棱边取代其最先所在的位置,随后在还原此前被破坏的中心块时,这组杂乱的棱边可以被破坏打乱。 所以,最基础的合并棱边方法是寻找一组杂乱的棱边替换掉已合并的棱边。

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    3.1.1 调整【边路棱块】与【中央棱块】的相对位置 合并棱边基础方法种,首先需要将【边路棱块】调整至与【中央棱块】上下交错且方向为可还原的位置。 实际中,往往会遇到两者“错位”的情况,需要调整其相对位置。

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    3.2 进阶方法 3.2.1 交换【底层右侧边路棱块】与【顶层左侧边路棱块】 合并棱边的基础方法,其原理是寻找一组杂乱的棱边替换掉已合并的棱边,同时最初位置底层的棱边亦会被破坏。 当越来越多的棱边被合并后,用于替换的杂乱棱边愈发稀少,且最初位置底层的棱边也不希望完全被破坏。 这种合并棱边的方法,最终效果是交换位于【前面】的【底层右侧边路棱块】与【顶层左侧边路棱块】,同时【顶层中央棱块】与交换上去的【顶层左侧边路棱块】方向调转,当【顶层左侧边路棱块】正好与【底层中央棱块】是同色且方向正确时,两对棱边即同时对齐。

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    3.2.2 交换【底层右侧边路棱块】与【顶层左侧边路棱块】 上述是交换【底层右侧边路棱块】与【顶层左侧边路棱块】,若需交换【底层左侧边路棱块】与【顶层右侧边路棱块】则同理,转法是上述转法的“左右对称转法”。 所谓“左右对称转法”,用公式表达,即【U】的对称转法是【U'】;【R】的对称转法是【L'】。通俗地讲,“向左转”的对称转法是“向右转”;“转动左侧”的对称转法是“转动右侧”。

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    3.2.3 使用“进阶方法”合并棱边的技巧

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    3.3 两种调整棱块方向的方法 合并棱边的最后阶段,可能会遇到需要调整【中央棱块】方向的情况。

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    3.3.1 有一对棱边的【中央棱块】需要调整方向

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    3.3.2 只有一组棱边的【中央棱块】需要调整方向 只有一组棱边的【中央棱块】需要调整方向,可以采用四阶魔方“校正特殊情况”中的“单独翻转一个棱边”的方法。

    4 第三阶段——按三阶魔方还原

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      在完成“还原中心块”、“合并棱边”之后,五阶魔方已顺利降阶成为三阶魔方。由于五阶魔方中心块的相对位置是固定的,完成降阶后的“三阶魔方”即为“标准情况”,不会遇到四阶魔方的“特殊情况校正”。

      5 还原五阶魔方大功告成!

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        至此,还原五阶魔方,便大功告成! 最后,值得一提的是,当具备了还原三阶魔方的基础,并且对降阶法的原理融会贯通之后,五阶魔方以上的奇数阶魔方均和五阶魔方同理,四阶魔方以上的偶数阶魔方亦和四阶魔方同理,而结构最简单的二阶魔方还原法仅是到三阶魔方“层先法”的子集。因此,所有正立方体魔方还原已全部通关!

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