魔方

魔方，全稱魯畢克魔方，由瑞士人魯畢克在1979年間發(fā)明。

魔方由26個立方塊和一個三維的十字連接軸組成，它的物理結構非常巧妙，這26個立方塊由連接軸連接構成一個大的立方體，在立方體的每個面上有9個小立方塊，每個坐標軸方向上分為三層，每層都可以自由轉(zhuǎn)動，通過層的轉(zhuǎn)動改變小立方塊在立方體上的位置。小立方塊依據(jù)其所處的位置分為角立方塊、邊立方塊、中心立方塊：處在8個角上的為角立方塊、處在12條邊上中間的為邊立方塊、處在6個面中心的為中心立方塊，在一個魔方中有8個角立方塊、12個邊立方塊、6個中心立方塊。角立方塊有3個面可見、邊立方塊有2個面可見、中心立方塊只有1個面可見，共有54個面可見，即立方體的每個面上各有9個可見的小立方塊的面。我們稱這些小立方塊的面為方塊（不是立方塊），相應的有角方塊、邊方塊、中心方塊。轉(zhuǎn)動層時，改變了小立方體的位置，也改變了方塊的位置。

將大立方體的各個面涂上顏色，同一個面的各個方塊的顏色相同，面與面之間的顏色都不相同，這樣，共有6種顏色，每種顏色的方塊各有9個，這種最初的狀態(tài)稱為魔方的原始狀態(tài)。

轉(zhuǎn)動魔方的各個層（以下稱轉(zhuǎn)動魔方或轉(zhuǎn)動），改變了方塊的位置，使得魔方的各個面上方塊的顏色變得不相同了，即轉(zhuǎn)亂了魔方。我們可以按照某種規(guī)則轉(zhuǎn)動魔方，使其回復到原始狀態(tài)，這就是所說的魔方的復原；還可以通過顏色的搭配，使魔方的面呈現(xiàn)出各個圖案，如：L形、U形、工字形、口字形等等，這種特定的轉(zhuǎn)動程序稱為圖案轉(zhuǎn)動。

轉(zhuǎn)動魔方，可以使任意一個方塊落到任意一個相應的位置（“相應”的含義是：角方塊只能落到立方體的8個角、中心方塊只能落到立方體的6個面的中心等），轉(zhuǎn)動這些小方塊竟能組成 8!×37×12!×210 =43,252,003,274,489,856,000 ≈4×10E19種不同的顏色組合圖案！大約為4000億億種。