速解魔術方塊

荷蘭人埃里克在10.50秒內解開一個三階魔術方塊

用CFOP恢復一個三階魔術方塊

速解魔術方塊是指以儘量最少的時間將魔術方塊復原的一項運動。速解魔術方塊除了最常見的3×3×3魔術方塊外，還涵蓋了其他層數的立方體魔術方塊（如2×2×2、4×4×4）、其他形狀與結構的魔術方塊、以及其他玩法如單手解、盲解等。目前世界魔術方塊協會所舉辦與記錄的一共有17項速解魔術方塊的比賽項目。

歷史

在2004年，速解玩家們成立了世界魔術方塊協會，以規劃舉辦魔術方塊比賽、制定規則與記錄玩家成績^[1]。在2023年間，全球各地就舉辦了總共2135場速解魔術方塊比賽。^[2]

術語

轉動代號

以下是大多數玩家以及世界魔術方塊協會使用的轉動代號，用於紀錄公式與解法、生成隨機打亂等。

大寫的F、B、L、R、U、D分別代表前、後、左、右、上、下層，另外小寫的f、b、l、r、u、d代表連帶中間層一起轉動。中層則以M、S、E表示。
如果為順時針轉動90度，只需要寫出代號；若逆時針轉動90度，則在代號後加上「 ' 」或是「i」，比如上方第一層逆時針轉動90度，則記為「U'」或「Ui」；如果轉動180度，則是在代號號後加「2」，比如上方第一層轉動180度記為「U2」。

常見術語

階：階數是指魔術方塊每個邊所具有的塊數，比如三階魔術方塊每個邊就有3個小塊。
復原：指魔術方塊從非原始狀態到原始狀態的過程。
pop：指在復原中，魔術方塊的部分零件從魔術方塊脫離的情況。
+2 : 指復原最後一步未對齊角度大於45度或在整個還原過程中因參賽者操作違反比賽規定而獲得的加2秒懲罰。
DNF：是「Did Not Finish」的縮寫，指停止計時器時方塊尚未復原（魔術方塊復原失敗），或玩家違反特定的比賽規則時的記錄代號。在多次嘗試取平均成績的輪數中算作最差成績。
DNS：是「Did Not Start」的縮寫，指參賽選手在一輪中放棄嘗試機會而並未開始還原的記錄代號，在多次嘗試取平均成績的輪數中算作最差成績。
sub-X：「在X秒以下」之意。例如：sub-20 就是指平均復原速度在20秒以下。
pair：又稱「F2L pair」、「corner-edge pair」或「CE pair」，是CFOP解法中，對同一空槽中角塊和邊塊的集合稱呼，因需將其配對而得名。
ZBLS：「Zborowski-Bruchem Last Slot」的縮寫，又稱ZBF2L，是F2L公式的其中一個公式子集（subset）。
COLL：是OLL公式的其中一個公式子集（subset），用於將PLL縮減至EPLL子集的情況。

速解法

速解法為玩家速解時所使用的復原方式。以下列舉在速解魔術方塊玩家中最常見的主流解法。

Fridrich Method (CFOP)

CFOP為四個步驟「Cross、F2L、OLL、PLL」的縮寫，由傑西卡·弗雷德里奇在1997年提出，以層先法的概念為基底，使用較大量的公式（119個公式）以在較少的步數內還原較多的塊體，從而縮短復原所需時間。CFOP因其直觀的解法取徑以及擁有高自由度與可變化性，在一般玩家與頂尖玩家中都是最多人使用的魔術方塊速解法。

其主要分為四個步驟：

十字（Cross）：將底層的四個邊塊復原，形成一個十字。此步驟不需要記憶公式。
完成前兩層（F2L，First 2 Layers）：做完十字後，前兩層會剩下的四個"空槽"，各由一個邊塊與一個角塊組成，此步驟利用公式在頂層分次將各空槽的邊塊與角塊配對，並放進空槽中。如不考慮特殊情形（當邊塊或角塊位於其他空槽內時），總共有41種可能的情況。
將最後一層頂面的顏色統一（OLL，Orientation of Last Layer）：復原頂層顏色的朝向。總共有57種可能的情況，透過判別情況後以其對應的公式復原。
將最後一層側面的顏色統一（PLL，Permutation of Last Layer）：復原頂層的排列。總共有21種可能的情況，透過判別情況後以其對應的公式復原。


Cross	F2L	OLL	PLL

橋式解法（Roux Method）

先在兩個側面下方各形成正確的2X3兩塊,
使頂面的四個角塊歸位
調整中間四個棱塊和側面兩個棱塊的朝向
左右側面頂部的棱塊歸位
中間棱塊和中心塊歸位
快速還原解法java動畫教學（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）-三階魔術方塊橋式快速還原解法教程

層先法 ( LBL，Layer by Layer )

層先法顧名思義，即為一層一層復原，需記憶的公式數量因變種而異，但大多不超過10個。是許多速解玩家入門的解法之一。層先法分為以下幾個步驟：

還原第一層4個邊塊
還原第一層4個角塊
還原第二層4個邊塊
還原第三層的邊塊方向，使邊塊的頂層顏色朝上
還原第三層的角塊方向，使角塊的頂層顏色朝上
還原第三層的角塊位置
還原第三層的邊塊位置^[3]^[4]

其他解法

此部分為較少玩家使用的其他解法。

8355法

由台灣的許技江自創的解法[1] （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）[2] （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館），設計對象為剛入門的新手玩家。8355法將三階魔術方塊分成第一層的八個塊體、第二層的三個邊塊、其餘的五個邊塊與五個角塊。其步驟如下：

8：將第一層完成，但刻意留下一個角不復原，做為「工作區（Working Area）」。
3：利用工作區將第二層的三個邊放入。工作區的存在讓玩家能以不須公式、且步數較少的方式復原。
5：利用工作區將頂層與工作區的五個邊歸位。
5：重複使用基礎的交換公式將剩餘的五個角一一復原。

其中的「五邊」和「五角」兩步驟，也可以用於復原五魔術方塊的最後一層。

雙公式基本解

由台灣玩家洪啟倫所設計，改良自LBL解法。特色為僅需兩個公式，並結合記憶口訣。 [3] （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） [4] （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）

角先法（Corner First）

角先方法是先將所有角塊歸位，再復原邊塊的方法。

棱先法（Edge First）

棱先方法是先將所有棱塊歸位，再復原角塊的方法。

棱先法解法教學（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）

SCAF

SCAF（Six Cross And Finger shortcut）是台灣玩家賴寬祐的自創解法，其教學影片在Youtube上有超過30萬的觀看次數。[5] （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）

電腦解法

電腦沒有記憶公式的困難，因此可以找出更佳的解法。但是由於魔術方塊的可能變化數量巨大，窮舉法實際上難以執行。目前廣泛使用的算法步驟如下：

雙轉歸原：如果限制每次旋轉，除了兩個相對的面（比如左邊和右邊）之外都是180度，那麼能夠轉出來的花樣就少了很多。把魔術方塊從任何狀態歸位到這些花樣之一，就是雙轉歸原。

用電腦程式進行搜索，雙轉歸原一般需要12步來完成。而復原的步驟則需要18步。但是如果能進一步優化，使得雙轉歸原的結果避開那些需要較長步驟復原的狀態，一般可以得到更短的復原步驟。

2007年，電腦科學家古柏曼與他的學生用20台超級電腦花了8000個小時證明上界可改進為26。

通過運用電腦，Tomas Rokicki於2008年宣布證明了任何魔術方塊可以在25步以內解開^[5]。而隨後，這一結果改進為22步^[6]。

2010年,包括Tomas Rokicki和Morley Davidson等人的研究團隊證明任意的魔術方塊打亂狀態可以在20步內還原。

速解世界紀錄

各種魔術方塊速解比賽的世界魔術方塊協會（WCA）紀錄如下:^[a]^[7]

魔術方塊類型	類型	時間（分;秒:百分秒）	紀錄保持人與國籍	賽程	細節（分:秒.百分秒）
3×3×3	單次	3.13	Max Park	Pride in Long Beach 2023
3×3×3	平均	4.48	Yiheng Wang (王藝衡)	Mofunland Cruise Open 203	4.72 / 4.72 / 3.99 / (3.95) / (5.99)
2×2×2	單次	0.43	Teodor Zajder	Warsaw Cube Masters 2023
2×2×2	平均	1.01	Zayn Khanani	Pioneer Valley Cubing B 2023	0.91 / 0.97 / (0.71) / 1.16 / (2.91)
4×4×4	單次	16.79	Max Park	Bay Area Speedcubin' 29 PM 2022
4×4×4	平均	19.38	Max Park	Arizona Speedcubing Spring 2023	(17.60) / 18.49 / 19.37 / (23.80) / 20.28
5×5×5	單次	33.02	Max Park	Florida Big & Blind & Time 2022
5×5×5	平均	37.00	Max Park	Circle City Turbocharged 2023	36.81 / (43.10) / 37.45 / (35.90) / 36.75
6×6×6	單次	59.74	Max Park	CubingUSA Southeast Championship 2022
6×6×6	平均	1:08.56	Max Park	WCC Western Championship 2022	1:11.79 / 1:03.71 /1:10.18
7×7×7	單次	1:35.68	Max Park	Marshall Cubing September 2022
7×7×7	平均	1:42.12	Max Park	Marshall Cubing September 2022	1:35.68 /1:46.74 /1:43.95
3×3×3盲解	單次	12.78	Tommy Cherry	4BLD in a Madison Hall 2023
3×3×3盲解	平均	15.05	Elliott Kobelansky	Panthers Cube Day 2023	15.29 / 14.15 / 15.70
3×3×3最少步數解	單次	16 步	Sebastiano Tronto	FMC 2019
3×3×3最少步數解	平均	20.00 步	Wong Chong Wen (黃崇文)	FMC Johor Bahru 2023	20 / 21 / 19
3×3×3單手解	單次	6.20	Max Park	Marshall Middle Slice 2022
3×3×3單手解	平均	8.65	Patrick Ponce	Stevenage Spring 2022	8.86 / 9.11 / (7.77) / 7.98 / (10.81)
Rubik's Clock	單次	2.77	Jacob Chambers	Wiltshire Spring 2023
Rubik's Clock	平均	3.56	Jacob Chambers	Droitwich Spa Autumn 2022	3.39 / (4.21) / 3.46 / 3.83 / (3.16)
Megaminx	單次	24.83	Leandro Martín López	Jaqueca Di Tella 2023
Megaminx	平均	27.34	Leandro Martín López	Jaqueca Di Tella 2023	27.26 / (31.53) / (24.83) / 25.69 / 29.06
Pyraminx	單次	0.75	Elijah Brown	Berkeley Winter A 2023
Pyraminx	平均	1.55	Ezra Shere	Michigan Speedcubing Spring 2023	1.32 / 1.70 / (1.73) / (1.29) / 1.63
Skewb	單次	0.81	Zayn Khanani	NAC 2022
Skewb	平均	1.56	Zayn Khanani	Pretzel Mania 2022	1.30 /(1.20) /1.79 /1.60 /(4.89)
Square 1	單次	3.73	Ryan Pilat	CubingUSA Heartland Championship 2023
Square 1	平均	5.02	Max Siauw	CubingUSA Northeast Championship 2022	5.23 / (9.73) / 4.97 / (4.84) / 4.86
4×4×4盲解	單次	51.96	Stanley Chapel	4BLD in a Madison Hall 2023
4×4×4盲解	平均	1:08.76	Stanley Chapel	Michigan Cubing Club Epsilon 2019	1:02.51 / 1:14.05 / 1:09.72
5×5×5盲解	單次	2:19.07	Hill Pong Yong Feng	May MBLD Madness Singapore 2023
5×5×5盲解	平均	2:27.63	Stanley Chapel	Michigan Cubing Club Epsilon 2019	2:32.48 / 2:28.80 / 2:21.62
3×3×3多顆盲解	單次	57:47 (62/65)	Graham Siggins	Blind Is Back LA 2022	57:47