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【Heise法】复原步骤5 两个角块+EP(方法二 上)

2023-05-22 12:35 作者:Moodie810  | 我要投稿


    Heise method是一种相对小众但效率很高的魔方解法,它能在不借助任何公式、不尝试多种可能的情况下,平均在40步内复原三阶魔方(语出Sebastiano Tronto,Fewest Moves Tutorial),其思路对于魔方最少步项目(Fewest Moves Challenge,FMC)特别有借鉴意义,同时也发展出了可应用于速拧的Speed-Heise公式集(作者Matt DiPalma,详见https://www.speedsolving.com/wiki/index.php/Speed-Heise)。

    Heise method作者Ryan Heise的网站(https://www.ryanheise.com/cube)有该法详细文字教程和一些魔方知识(包括转换机、筑块、降群原理等),以及诸多动图(是虚拟魔方播放器,不是gif动图,但本文只能用gif形式截取,因此墙裂建议访问原站,体验更佳)。目前Heise method中文资料较少,网页机翻又词不达意,于是我一面学习,一面便想斗胆做一些翻译和整理。

    本系列专栏中,我将意译Heise method(下称“Heise法”)教程全文,同时夹带私货(算是学习笔记,会用蓝字标注出来的XD)。水平有限,还望魔友们多多指教~

本节继续介绍Heise法第三步的方法二“两组”,这是最常用的方法。可能有一点点难~黎明前的黑暗!

——难度:中等

——效率:不低

——应用:最少步和速拧皆可(速拧实例复盘参考Tao Yu,https://youtu.be/YuAS35-pCms,UP主「魔方根」转载「BV1xY4y1k7H8」)

第一步:在保持色向正确的前提下,构筑2组棱角对

    根据《预备知识3 魔方理论(上)》中“群论”的内容可推知,只要限制某些层的转动就能保持棱块色向正确。至于是哪些限制,要看棱块的架构。下面是两种可能的情况:

    这种情况下,后续只转动红色白色面就能保持色向正确。

色向的限制仅限于本步骤,到下一步,复原最后3个角块,操作又重新变得灵活了起来,因为色向和奇偶问题已经规避掉了(详见《预备知识3 魔方理论(下)》“奇偶性”)。

    同理,这种情况下,后续只转动绿色白色面就能保持色向正确。

假如红绿棱块已经复位,那就视情况选一种好做的色向。

 

除非运气很好,两组棱角对一般不会直接出现在我们眼前,而是要自己构筑,但原教程没有提两组棱角对的构筑方法,上面两个GIF算是例子。

基本的构筑原理和第一步相似,但我发现这是很有技巧性的一步。有很多种棱角对可供构筑,既可由顶层棱参与组成棱角对(原教程倾向于构筑这一种),也可以由E层棱参与组成,并且要利用好“换槽”的思路。此外,甚至在筑块和EO环节中就可以提前调整和影响棱角对的构筑……

目前我还是小白一个,想象力和经验都非常不足,如果以后在这方面有一定的研究和经验了,我再作总结。也希望读者多多交流、指教~

    构筑好2组棱角对后,可能遇到下面三种情况。

    假设当前色向只允许红色和白色面转动,那么第1、2种情况是比较容易解决的:你可以把其中一组暂时放进红绿两面所夹的空槽中避让开,方便其他色块的调整。第3种情况中两组的调向都与空槽相反,不能直接放进去,解决起来比较困难(其实可以用一步转化为第1或第2种,本节末尾解释)

第二步:插入3个棱块

    构筑出两组棱角对后,你需要让剩余的3个棱块去到最合适的位置(以便在复原两组的同时让全部5个棱块归位)下面针对3种情况分别介绍可能要用到的策略(这一步还是很灵活的,重在借鉴思路)

(1)情况1(Normal pairs)——6种策略

◆策略#1:棱角对三循环(Pair 3-cycles)

    这是最有用的策略,也是默认的策略。情况1所有情况都能通过1~2次棱角对三循环完成,尽管有时会有更高效的解法(棱角对转换机教程请移步《预备知识2 基础技能(转换机+共轭)》。请看例子:

详细说说这个例子:

这里的解法是:(B R B’) U (B R’ B’),实际上是这条转换机:[Fw D Fw’,U],最后一步U’恰好消去。

橙色棱块蓝白红棱角对的相对位置正确,所以要利用棱角对转换机,调换其余3个棱块的位置,同时保护已经做好的棱角对。如图所示。

有多种转换机可供选择:

①选择红白棱所在棱角对为空穴,U层为直达层,则可得到原教程的解法:[Fw D Fw’,U],最后一步U’消去,共7步,这是最短的。

②仍然选择红白棱所在棱角对为空穴,若以R层为直达层,并不方便复原,必须使用共轭转换机,得到解法:B2:[R,U Lw2 U’]+U,共11步。

③选择红绿棱所在棱角对为空穴,U层为直达层,得到解法:[U’,B’ Dw B]+U,共9步。

④选择绿白棱所在棱角对为空穴,R层为直达层,仍须使用共轭转换机,得到解法:B L:[Dw’ L Dw,R’]+U,共13步。

以下例子同理,先找出相对位置正确的棱块,以及需要调换位置的棱块,再用相应的转换机解决。


最后这个例子有所不同,顶层有3个棱块的相对位置正确。

观察发现,白蓝棱红绿棱对换位置就可以EP。

以下是我关于该例的初步理解。

和上一节介绍的方法一“棱先”相同,解决本例需要:

①先将顶层转化为“只有2个棱块相对位置正确”的状态;

②让E层棱(这里是红绿棱)也留在顶层;

③保护白蓝白绿2组棱角对不受破坏。

——做到这3点,就与上面几个例子类似了。

本例中要实现这3点,简单的R、U转动经试验是做不到的,必须用一次棱角对三循环转换机。观察发现,只有一种三循环符合要求选择:蓝白→橙白→绿白。使用转换机[Fw D Fw’,U]。然后U’,再用[U’,Fw D Fw’]即可复原。整理消步得到原教程解法——

B R B’ U B R’ B’ U B R B’ U B R’ B’

 

另一种抽象的理解方式:使A1与A2交换位置,同时保持其他块不被影响,是这么一个过程——

PS:这个例子实质上完成了两组棱角对的对换,是一次奇偶校验。原教程的的15步解法可以视为2个转换机+1次90度转动,这与《预备知识4 魔方理论(下)》结尾的勘误内容契合。

◆策略#2:简单RU(Simple right/top moves)

    简单来说,就是与方法一相同,用R层和U层转动复原所有棱块,且不破坏2组棱角对。不过情况1并不经常能用上这个策略。请看例子:

◆策略#3:避让(Move it out of the way)

    本例中,如果用方法一“棱先”,我们可以像左边这样,用3步完成EP。但这显然会破坏已有的棱角对。右边的正确解法是,在左边解法的基础上,先用一步L’把一组棱角对藏起来,再用3步复原,然后退回棱角对。

    再看一个例子,这里藏棱角对的方式有所不同——

    这里用9步复原,已经和策略#1“棱角对三循环”相当。用哪个策略方便消步要视具体情况而定(以下同理)

◆策略#4:F2换槽共轭(F2 conjugation)

    换槽,是指换一个空槽来用。一些困难的情况可以用F2共轭解决,也就是说,绿色面转180度,这不会破坏棱块色向。一步F2可以使2组棱角变成类似情况2或情况3的布局,这取决于你如何使用这个策略。

◆策略#5:B2-D共轭(Down-under)

    有时U层不方便复原,可以转战D层。有3种变式:

B2 D’ R D B2;B2 D’ R2 D B2;B2 D’ R’ D B2

    这些操作会同时影响前方的槽位和左后方的槽位。因为左后方的槽位不是自由的空槽,我们往往要把一组棱角对放进左后放的槽中(除非是用R2的那种变式)。请看例子——

论如何解Ja Perm /doge

◆策略#6:RU破局(Shuffle)

    如果上述每个方法都用不了,往往可以用一些R层和U层的转动很快地破局,转化为容易解决的情况。例如——

    最少步项目中,还是要尽量避免用这个策略。找不到更短步数解法,或者没有更直观解法时,再用这个策略。

本节至此,下节继续补完情况2和情况3~

可以求个赞么~这是对我莫大的鼓励!


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