几年前买过魔方，背过规则，但是因为看不懂规则背后的逻辑，死记硬背之后，几个月不玩就忘得一干二净了，尤其是第三层的规则。
18年10月左右，在网易公开课无意中看到如下的视频，看完第一遍，只看懂了大意，第二天又看了一遍，恍然大悟，原来介绍了一个超简单的复原第三层的方法，而第三层是三阶魔方最难的一层。因为对第三层的调整都会打乱已经做好的前两层。
这个视频的诀窍是什么？ 答案就是通过对称操作避免打乱前两层（打乱之后再逆操作拨乱反正），“对前两层的正操作（假设1-2-3-4-5）+对前两层的逆操作（操作5-4-3-2-1）=前两层没有改变（只调整了第三层）”，更简单来说，就是“正+反=不变”。
仅用这一个规则就可以完成第三层的所有操作，因为魔方分成“角块”和“棱块”两种，复原包括“位置”和“朝向/方向”两步，2*2=4，所以第三层的所有操作就可以归结为以下四种核心情况（按照大项目分解成四个小项目～）：
- 四个棱块的两两换位（改变位置）：
- 四个角块的两两换位（改变位置）：
- 四个棱块的两两原地旋转（改变朝向）： 上面的视频演示了这个操作。
- 四个角块的两两原地旋转（改变朝向）：以此举例，对第一个角块的顺时针旋转（保证第三层的剩余8个块位置和朝向都不变，前两层弄乱无所谓）+对第一个角块的逆时针旋转（先将第二个角度放在第一个角块的位置，然后倒序操作上面的操作）=没有改变除了这两个角块之外的所有位置。
除了以上四种情况，如果出现其他情况，都可以转换成以上四种情况（以上四种情况就是最核心的过渡态）。
- 假如只有两个棱块（AB）需要换位，那么水平旋转，让三个棱块需要换位（比如让A不变，让BCD换位），这样就可以做两个棱块换位操作，从而实现对称操作。
- 假如只有两个角块需要换位，同上。
- 强调：假如”只有两个角块换位“，那必然存在两个棱块换位，这就是传统魔方规则中需要死记硬背大量规则才能解决的“奇偶校验”现象，通过上面的操作，把奇偶校验问题变成”三个棱块换位“和“四个角块换位”，就立刻简单多了。
- 假如只有三个角块需要旋转，那就其中一个角块被旋转两次（A顺B逆，然后B逆C顺，最终效果是A顺B顺C顺）。
搞清楚了上面的四种核心情况，下一步就是弄清楚上面四种情况的分解操作。
以“四个角块的两两原地旋转”为例，如何“顺时针旋转第三层的一个角块，保证第三层的其他八个方块位置朝向最终都不被影响”，假设是1234567步，搞定之后，旋转第三层把第二个角块放在第一个角块的位置，然后按照7654321步执行，这样就“把第一个角块顺时针旋转，同时把第二个角块逆时针旋转，最终没有改变第一层和第二层“。
网易公开课中的视频，介绍了几个例子，理解之后举一反三，就可以复原魔方。
最后总结一下，三阶魔方的规则就分成三大步骤，即依次恢复第一层、第二层和第三层：
第一层不需要死记硬背规则，人人都可以恢复，只不过必须知道颜色对应关系从而避免死胡同，那就是“以白色为顶面，红橙相对，蓝绿相对，蓝色在红色右边，或者说红蓝橙绿逆时针旋转”。（这是国内最常见的一种贴色情况）
第二层只需要两个规则：五逆四顺，五顺四逆。至于选用哪个规则，取决于你的第一步是顺时针还是逆时针操作。具体细节网上有很多教程，不再赘述。
第三层，使用上面的视频的方法论，调整第三面的角块（原地旋转、两两换位）和棱块（原地旋转，两两换位），就可以成功了，需要注意的是，先调整位置，再调整朝向。
后记：
这个视频极大的提高了我玩魔方的信心，因为视频介绍的方法论是一种通用的、分解的、有明确含义的方法论。我仔细分解了上面的四种情况的步骤，确实把魔方还原了，虽然和死记硬背的几十个规则比，速度不够快，但是胜在“规则有意义，所以不会遗忘”，从学习的角度来讲，这就是“理解”胜过“死记硬背”的地方。
下一步我打算确定魔方的标准操作手法，然后融合贯通其他的复原规则（比如CFOP操作），在理解意义的基础上，提高目前的速度和寻找更简化的办法。这一部分的思考，总结在我的第二篇博文——我的魔方“进阶”之路1
学有余力，再尝试一下速拧和盲拧。
学习魔方的几点感悟
感悟一：学习技能，方法和毅力都很重要，良好的方法可以代替大量的重复联系，起到事半功倍的效果。方法论不好，达到相同的结果，就需要更多的练习和死记硬背。很多东西很难，是因为我们没有找到“诀窍”，会者不难，难者不会。
都是玩魔方，看起来玩得都很溜，背后的方法论不同，也能反映很多东西。我想起了一篇从魔方延伸出的思考博文，见技能的反面 – 魔方和模仿 – SoftwareTeacher – 博客园。看完这篇文章，应该对技能/方法论有更多的理解，这其实也是《设计心理学》一书中介绍的“技能/规则/知识”的递进关系。
感悟二：从项目管理的角度看，一项工作看起来很难办，如果我们能把它分解成一个个小工作，设置多个中间目标，那就可以化整为零，各个击破，难啃的骨头也就慢慢都消化了。
其他魔方资料：
- 中国石油大学（华东）公开课：魔方和数学建模_魔方的复位_网易公开课 了解魔方中的数学知识
- 两个魔方的微信小程序：
- “新手魔方秘籍”， 介绍基础教程、花式打乱、魔方常识等资料。
公式说明：了解URFL和U‘R’F‘L’这八个操作是什么
基础教程：了解第一步（底层十字），第二步（地面角块），第四步（中层棱块两种情况） - “魔方公式辅助记忆”，不同阶数魔方的辅助记忆，这个可以作为重复记忆的工具。
- “新手魔方秘籍”， 介绍基础教程、花式打乱、魔方常识等资料。
修改记录
- 2017.12.27 发表第一稿，描述了核心观点
- 2018.1.27 小更新
- 2018.3.6 更新微信小程序的参考资料
- 2018.5.9 稍微更新，补充了四种情况以外的情况
- 2018.6.23 小更新
- 2018.7.9 补充“技能的反面”，之前看的好文章
- 2018.11.27 重读一遍，更新说明，补充感悟。
- 2018.12.30 重读，简单修改