清華教授的小課堂：魔方真好玩 (電子書)

魔方復原是人類智力與體力的完美結合，充滿挑戰。正因為如此，它也充滿了樂趣，能使人獲得巨大收益。如果能成功復原魔方，則可能獲得智力提升、體力提升和成就感提升的三重收穫。 我本人之所以研究魔方是因為清華大學附屬小學開設了魔方課程並且舉辦了魔方大賽。（我研究的是三階魔方，本書的復原方法也是針對三階魔方。魔方有很多種類，具體情況書中會有相關介紹。）當時，我從網路上下載了一本所謂的“魔方秘笈”。按照該秘笈的方法，我一下就復原了魔方。我非常高興。於是，我按照該秘笈向清華大學附屬小學的小朋友講解如何復原魔方。但是，讓我非常尷尬的是這次我無論如何都無法復原魔方。於是，我收集了幾乎所有能拿到的魔方書、相關網頁和論文進行分析研究，終於明白了原來那本“魔方秘笈”並沒有覆蓋魔方可能出現的所有情況。在運氣好的時候，魔方的當前狀態剛好落入“魔方秘笈”介紹的情況之中，如果小心操作，則可以復原魔方；在運氣不好的時候，魔方的當前狀態不在“魔方秘笈”介紹的範圍之內，則很難復原魔方。魔方解法不全面是目前魔方秘笈或魔方攻略面臨的嚴重問題。 魔方七步解法是當前復原魔方的基本框架。我在研究現有的魔方復原解法時發現，現有解法的許多步驟不是最優的，越到後面，每步所需要的操作次數越多，冗餘的操作次數也越多，而且基本上都需要各種複雜的組合。於是，我開始嘗試尋找每步的最優解法。我在攻讀大學學士學位時同時學習了數學與電腦兩個專業。這兩個專業的知識為我推導最優解法提供了必要的高等數學群論和電腦程式設計基礎知識。通過大量的數學推導，以及大量的電腦程式的編寫，我幸運地得到了本書的解法，不僅解決了魔方解法覆蓋不全面的問題，而且其中每個步驟的操作次數大為減少。另外，從第四步開始一直到最後，本書的解法都只要操作一遍就可以了，不再需要那些複雜的組合。在相同操作次數下，如果存在多種解法，本書只給出其中一種相對來說轉動最順手的操作方式。本書的解法不僅可以減少操作次數和難度，而且可以降低操作出錯概率。 復原魔方的過程也充滿了樂趣與哲理。在研究魔方的過程中，我發現魔方七步解法與周文王及周武王創立西周的歷史脈絡不謀而合。考慮到現有的魔方書大多只列公式，講解法，很考驗讀者的耐心和興趣，閱讀門檻也相對較高，在普及魔方解法時，我引入了與魔方解法十分契合的西周歷史故事，立體拓展書中涉及的知識結構，期望讓讀者輕鬆領會魔方及其解法中的樂趣和深意。 我一直希望通過運用自己所學的知識讓盡可能多的人受益。這本書就是這樣一個心願的結晶之一。這本書蘊含著美妙的祝福。願此書能讓你盡情享受魔方與人生的樂趣!