三阶魔方还原方法一层先法

魔方还原方法一：层先法
最初的魔方是在1974年由匈牙利建筑学教授鲁比克（Rubik）发明的。

最初是为了让学生更好的理解几何图形的空间变化情况，但是由于这个立方体出现的图案千变万化，光怪陆离，经过计算，能有*10的19次方那么多种排列的方式，可见其变幻莫测，奥妙无穷，所以一经出现，便大受欢迎，80年代初就风行了全世界。

现在，在世界各地，依然有众多的“魔友”乐于其中。

打乱一个魔方容易，但是恢复原状绝不简单。

魔方的还原方法很多：层先法、角先法、棱先法、桥式方法、CFOP法等等。

初学者大都选用层先法，其特点是：公式少，便于理解和操作；竞速玩家一般是采用CFOP法，这种方法熟练之后可以在30秒之内将魔方的六面还原。

下面就简单介绍层先法。

一·基本术语
（一）魔方结构
中心块：各面中心的块，共有6块；中心块的颜色决定该面的颜色要与中心块相同。

棱块：两面交汇的块，共有12块；其位置正确与否由其两面的颜色能否和中心块的颜色对应决定，两面分别与中心块同色方为正确。

角块：三面交汇的块，共有8块；其位置正确与否由其三面的颜色能否和中心块的颜色对应决定，三面分别与中心块同色方为正确。

本方法中底部为基准面，在还原过程中始终不改变。

自下而上依次为第一层（底层），第二层，第三层（顶层）。

从左到右依次为左侧（左面），中间，右侧（右面）。

（二）我们经常用字母来表示魔方的位置状态。

以下字母表示：
F=Front（前面，靠近操作者这面）
B=Back （后面）
R=Right（右面，右侧）
L=Left （左面，左侧）
U=Up （上面，顶面，顶部）
D=Down （下面，底面，底部）
（三）旋转方法：
顺时针旋转90度：直接用字母代表，如：R
逆时针旋转90度用字母[']代表，如：R’
顺时针旋转180度用字母[2]代表，如：R2
逆时针旋转180度用字母['2]代表如：R’2
再比如：R2F2：指的是（1）右面顺时针旋转180°（2）前面顺时针旋转180°，两步依次完成。

如此类推。

二·层先法
层先法顾名思义就是分层使各块就位。

一共分七个步骤实施。

(一)底部十字。

选择一种颜色作为基准色，完成棱块十字，要求十字的棱块所在位置正确。

（为便于观察，初学者将此色块暂时作为U）下面是几种比较常见的情形的就位方法：
1、棱块在底部D，旋转棱块与中心块同色，旋转180°翻转上来即可。

2、棱块在第一层（底层），依据其另一面色块旋转至与其中心块对应，并作为F，FUL’U’。

（依情况可往右侧）
3、棱块在第二层（中层），旋转90°使其到底层，按第2步操作。

（如果色块与中心块同色，则可直接就位）
4、棱块在第三层（顶层），旋转180°使其到底层，按第2种情况操作。

5、棱块在U，即位置对了，另一色块不对。

如果是十字的开始，则直接旋转到同色块即可；如果是后续的，则旋转180°，使其到D，按第1
种情况操作。

注：如果在旋转过程中有破坏已就位的棱块的话，则先把将被破坏的棱块移走，完成所要动作后再移回来。

细小差别较多，以上为参考，多加练习，寻找规律。

（二）底部同色。

要求底部全部同色，同时所有棱块、角块位置正确。

即与其中心块形成“T”字。

（此步完成后，所选色块作为底面，还原过程中始终不变。

）无论角块出于何处，首先设法将角块移至第一层，依据另一侧颜色，旋转至与其中心块同面，将其移至正确位置，然后移开，把前一步被移开破坏的移回来，在将其回位。

（三）二层同色。

此步完成后底面，第一层，第二层全部就位。

在第三层选择与中心块同色的棱块（且棱块的U颜色与R或L同色），置于垂直一条线上，并作为F。

1、U色同R，即第三层棱块要移至第二层右侧：URU’R’FR’F’R（上顺右顺上逆右逆，前顺右逆前逆右顺）
2、U色同L，即第三层棱块要移至第二层左侧：U’L’ULF’LFL’(上逆左逆上顺左顺，前逆左顺前顺左逆)
上面的两个公式看着复杂，实际上非常简单，其实就是进两步退两步。

注意：当在第三层找不到符合条件的棱块，即第二层的棱块两边颜色恰好相反，此时应在第三层找一棱块将其换出，然后再按上述两种情况分别处理。

（四）顶部十字。

（如第三步后已经形成“十字”则直接第（五）步）基本公式：上顺上顺上顺顺，下顺下顺下顺顺。

式中：上------中间向上旋转90°，顺------U，顶部顺时针，下------中间向下旋转90°。

操作时，与U中心块同色的棱块要正对操作者。

特例：任意四面观察顶部，当顶部出现由上棱块，中心块，左棱块构成的“直角”时：RB------基本公式------B’R’。

其他情况均可使用基本公式将棱块换位。

此步完成，顶部至少形成一个十字架。

下图为“直角”示意图。

（五）顶部同色。

上步完成后，在顶部就会出现一个至少包含为“十字”的各种结构，不管出现何种结构，只要合理运用“左手公式”和“右手公式”，总会出现如左手公式标准图和右手公式标准图，到时按公式操作即可。

1、左手公式：L’U’LU’L’U2L(上逆下逆上逆逆下)
下图为左手公式标准图。

即顶部呈此图案，即可应用左手公式，达成顶部同色的目的。

使用此两个公式要注意：图中非阴影部分的三角块可以杂色，A角块与顶部中心块同色的那面指向操作者。

第（五）步中看到的5个示意图均为
顶部俯视图，复原过程中有时得到的图案需要旋转到如图所示完全一样的位置方可操作公式。

2、右手公式：RUR’URU2R’（上顺下顺上顺顺下）
3、几种特殊图形的公式应用。

在做顶部十字的时候，有时会出现下面几种有代表性的结构，可以按照下图所给予的公式组合完成顶部。

（1）
右手公式---左手公式---右手公式---左手公式
(2)
右手公式---左手公式
（3）
左手公式---换位---右手公式
若未出现以上图示，直接做一次右手或左手公式就会出现以上5个基本图示。

（六）顶层角块就位。

顶部完成就位后，可用此公式使顶层角块就位。

换角公式：R2F2R’B’RF2R’BR’
使用换角公式时应注意选择两个已经就位的同一侧角块置于右侧。

没有已就位的角块时，先做一遍换角公式，即可获得两个同侧的就位好的角块，将它们置于右侧再做一遍换角公式。

（七）顶部棱块就位。

经过第（六）步，一般情况下就会有两种情况。

1、就只有顶层三个棱块未完成，Ｕ，Ｂ，Ｄ已经完成，第二层已经完成。

Ｕ面、Ｄ面位置不改变，旋转U，找到另一已经完成的面做Ｂ面。

（１）若三个棱块需要顺时针换位的：右手公式－（换位，魔方整体向左旋转90°）－左手公式。

（２）若三个棱块需要逆时针换位的：左手公式－（换位）－右手公式。

２、就只有顶层四个棱块未完成，Ｕ，Ｂ，Ｄ已经完成，第二层已经完成。

任选择一个面做Ｂ面，做一遍右手公式---换位---左手公式后，就会有一面完成了，再将此面作为B，即可按第1中情况里介绍的方法操作。

本步骤的左手公式和右手公式要注意方向，要换位，参看第（五）步的说明。

至此，魔方复原结束。