變化
四階魔方總共有8個角塊,24個邊塊和24箇中心塊。
其角塊的變幻狀態和
二階魔方相同,所以總共有
種變化狀態。
每種顏色的四個中心塊可以不區別
位置,所以總共有
種變化狀態。
24個邊塊不能進行隨意換位,而每一組顏色相同的兩塊邊塊是有區別的,因為邊塊關係到兩個面的顏色。所以邊塊的變化總數總共有
種。
由於在空間變幻中狀態相同而顏色不同的狀態會被重複計算,所以真正的狀態數還應該除以24。
即7,401,196,841,564,901,869,874,093,974,498,574,336,000,000,000種變化。
術語
U:上層
MU:上數第二層
D:下層
MD:下數第二層
L:左側層
ML:左數第二層
R:右側層
MR:右數第二層
F:前層
MF:前數第二層
B:後層
MB:後數第二層
結構
四階魔方總共有8個角塊,24個邊塊和24箇中心塊,它的構成分為兩類:
作為競速運動來說第二種構成的四階魔方運動速度快,不易在高速轉動中卡住。
降階法
還原方法之一:降階法
關於四階魔方的玩法,用的較多的方法是降階法。關於降階法,簡單解釋就是把高階魔方設法降解成低階魔方的模型,再利用低階魔方的解法來完成。目前魔方界對高階魔方的解法使用降階法的較多。
第一步
還原中心塊,共6面,每個面中心有4塊,6個面總計24塊。
![四階魔方 四階魔方](/img/b/aa6/nBnaucDM2UDZzUWO3MmYzY2Y5czNllDOwUGNxU2MmdzNxkzY2gzNhhzYwQ2LptWa39yYpB3LltWahJ2Lt92YuUHZpFmYuMmczdWbp9yL6MHc0RHa.jpg)
第二步
合併每一條棱,共12條棱,每個棱由2塊組成,總計24塊。
![四階魔方 四階魔方](/img/1/134/nBnaugzM1EjM4EGO3ETZxMmZ2M2YmNzYihDMmVDN3IGNjJWZ5EzMiVTNiBzLptWa39yYpB3LltWahJ2Lt92YuUHZpFmYuMmczdWbp9yL6MHc0RHa.jpg)
第三步
完成6箇中心塊以及12個棱以後,此時四階魔方已經降階成三階魔方的型態, 再按照三階魔方的方式復原就可以完成四階魔方。
![四階魔方 四階魔方](/img/c/63e/nBnauYTO1YjZ4UjYlR2MmFTN2EGMyMmYlZTZkJWMlNmZldTY2MmN3YWZxkzLptWa39yYpB3LltWahJ2Lt92YuUHZpFmYuMmczdWbp9yL6MHc0RHa.jpg)
第四步
特殊情況校正,當出現三階魔方不可能出現的情況,這就是四階魔方的特殊情況,要單獨翻轉一邊棱,或是只有兩個角不對或是只交換一對棱邊或者奇數次棱邊的情況,要用特殊公式。
![四階魔方 四階魔方](/img/4/a4f/nBnauATOzUGOxcDO5EDOmFTN5IWMjJjZiZDN4czN5EGZ4MzNzAjNmBTOiRzLptWa39yYpB3LltWahJ2Lt92YuUHZpFmYuMmczdWbp9yL6MHc0RHa.jpg)
層先法
還原方法之二:層先法
四階魔方的還原也可以用層先法。四階層先法是不斷的變換使用三階層先法的公式來進行還原的。詳細圖解和方法見百度文庫中的《層先法還原四階魔方》
第一步
復原底面:方法同三階;先復原一個中心四塊面;之後對好邊棱,最好的方法是從魔方的側面把邊棱對好,然後放在已經復原的中心面旁。再次是對好四個邊,方法是把他們放在頂面,對好後下底,這樣有規律,且不會造成混亂。注意他們的順序噢!最後是對好白色的角塊
第二步
復原第二層:這一步中先復原翼,再復原點。這裡是變通地使用三階魔方第二層棱塊的復原公式。
2.1復原第二層的翼
公式2-1:URU’R’U’F’UF
公式2-1’:U’F’UFURU’R’
這個公式與三階的復原第二層棱塊公式完全一樣。如果目標塊不在頂層,那它一定在第三層,只要將目標塊轉到FR棱的第三層處,做公式2-1即可將其轉到頂層。
2.2 復原第二層的點
公式2-2:Ru’R’U’f’Uf
公式2-2’:Ru’R’U’f’Uf
這個公式與三階的復原第二層棱塊公式類似,不同之處是有一部分轉動了中間層。
如果目標塊不在頂層,那它一定在第三層,轉動第三層,只要將目標塊轉到F面近R面處,做公式2-2即可將目標塊轉到頂層(或轉動第三層,將目標塊放到R面近F面處,做公式2-2')。
至此,下面兩層全部完成。
第三步
復原第三、四層:這裡是先用換角公式復原頂層角,之後用換棱公式復原頂層翼,再用換棱公式復原第三層翼,最後變化使用換棱公式復原剩下的點塊。
3.1復原頂層角塊位置
公式3-1:R’ L U L’ U’ R U L U’ L’
公式3-1’:L R’ U’ R UL’ U’ R’ U R
若有兩個相鄰角塊位置正確。將正確的兩個角塊放在右手,做公式3-1。
有兩個不相鄰角塊位置正確。直接做公式3-1或公式3-1’,便可以得到第2種情況
這與三階魔方第六步一致。考慮到後續公式的一致性,這裡介紹一個新公式,其實這個公式完全可以替代三階換棱公式(R2 D2 R' U' R D2 R'U R')。它的變換形式可以一直用到本方法最後一步。
3.2復原頂層角塊方向
公式3-2:R’ U’ R U’ R’ U2 R
公式3-2’:R U R’ U R U2 R’
這與三階魔方第五步頂面全部翻正的小魚公式完全一樣。從三階魔方考慮,是很容易理解的。
3.3復原三、四層的翼
公式3-3:R’ LuL’u’ R uLu’L’
公式3-3’:L R’u’Ru L’ u’R’uR
這個公式與3-1極為相似只有U大寫改為小寫。
由於有十二個翼需要替換,建議先復原頂層的八個。找第三層翼含有頂面顏色(黃色)的,將黃色面放在右側或左側,做公式3-3(在左側)或3-3'(在右側)。
頂層八個翼復原後,看第三層翼,這時第三層翼已經不含頂層顏色,我們找在同一面上兩個翼是否有相同的顏色。這有三種情況:
1.四個面的翼顏色都相同,說明第三層已經翼已經完成復原;
2.找到有一對翼在同一面顏色相同,將這對翼放在R面。做(公式3-3→ yU’→公式3-3)。就得到了第1種情況。
注意:這裡是把同面同色的翼放在右手,拆一個頂面翼;拆完之後,用同一公式去復原頂面翼,這樣就實現了第三層三個翼的旋轉互換。
沒有找到在同
3.4復原三、四層的點
這時只剩下幾個點要對調了,用下面兩點和三點對換公式可以很輕鬆完成。
公式3-6:r U l' U' r' U l U'
公式3-6':l' U' r U l U' r’ U
做該公式時注意目標塊必須放在R面和F面下半區域的對應位置。如果目標塊不在下方,轉動該面就可以了。做完公式再恢復回去即可。
三點輪換:
公式3-4:r’ L u L u' r u L u' L’
公式3-4’:l R' u’ R u l' u’ R' u R
公式3-5:r’ L d’ L d r d’ L d L’
公式3-5’:l R' d R d’ l' d R' d’ R
我的建議,如果你是初學者,能用兩點對換就不要用三點輪換;如果你已經是高手了,隨心所欲吧。
特殊情況
如有特殊的情況,需要用四階魔方O特、P特公式來解決。
四階魔方官方紀錄
世界 | 單次 | 18.42s | Max Park | 美國 | SacCubing 4 2018 |
平均 | 21.13s | Max Park | 美國 | SacCubing 4 2018 |
中國 | 單次 | 20.87s | 王旭明 | 中國 | 2018WCA九江魔方公開賽 |
平均 | 26.85s | 王旭明 | 中國 | 2018WCA牡丹江魔方公開賽 |