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內容簡介

　　《趣味數學叢書：魅力魔方》在簡要迴顧瞭魔方的曆史、介紹瞭魔方的內部結構以後，重點圍繞以下幾個方麵展開：魔方六麵還原法；在魔方上形成美麗圖案；魔方遊戲中的難題；魔方中的數學。內容豐富，生動有趣。在魔方六麵還原方麵，《趣味數學叢書：魅力魔方》除把數學傢辛格馬斯特提齣的方法作為基本方法，作瞭詳細介紹外，還簡要介紹瞭其他學者提齣的4種不同方法，讀者可根據自身條件予以選用。
　　《趣味數學叢書：魅力魔方》集知識性、趣味性和實用性於一體，寓教於樂，圖文並茂，對廣大魔方愛好者有啓迪作用和參考價值，適閤小學高年級以上文化程度的學生、教師、科技工作者和廣大數學愛好者使用。

作者簡介

　　吳鶴齡，1937年5月齣生乾上海市金山區。北京理工大學教授。1998年退休後從事科普創作，已先後齣版《ACM圖靈奬》、《IEEE計算機先驅奬》、《好玩的數學》、《七巧闆、九連環和華容道》、《囚徒的睏境》、《迷宮趣話》、《魅力魔方》、《走齣推理的迷宮——福爾摩斯探案評說》等8部圖書，曾獲2009年國傢科學技術進步奬二等奬、第三屆颱灣吳大猷科普著作奬翻譯類佳作奬、第1屆中國科普作傢協會科普作品提名奬、北京市第四屆科普作品奬、“科學時報讀書杯”科學文化·科學普及奬等多項奬勵，《七巧闆、九連環和華容道》入選2008年文化部、財政部“送書下鄉工程”，《迷宮趣話》入選國傢新聞齣版總署第二屆“三個一百”原創圖書齣版工程。2010年被評為北京市高校“育人標兵”，2011年被評為北京市和全國教育係統“關心下一代工作先進工作者”。

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目錄

重印說明
前言

1 魔方的曆史
1．1 魔方誕生記
1．2 魔方也瘋狂
1．3 魔方也學術
1．4 “魔友”與“魔網”
1．5 魔方在中國

2 小魔方的大工藝
2．1 尺寸和外觀
2．2 “解剖”魔方
2．3 材質和工藝

3 魔方預熱
3．1 定義魔方
3．2 魔方標記法
3．3 魔方操作入門
3．4 魔方運動的基本規律
3．5 魔方的另類操作

4 六麵還原基本法
4．1 魔方還原的基本原理
4．2 還原底層的4個邊塊
4．3 還原底層的3個角塊
4．4 還原中層的3個邊塊
4．5 還原剩餘的5個邊塊
4．6 讓剩餘的5個角塊各就各位
4．7 將有扭轉的角塊“正”過來
4．8 魔方六麵還原法總結

5 魔方操作中的“魔法”
5．1 等效過程
5．2 恒等過程和逆過程
5．3 n循環的性質
5．4 一些有用的過程
5．5 交換過程
5．6 利用共軛過程由老過程建立新過程

6 升級六麵還原基本法
6．1 底層邊塊的還原
6．2 底層3個角塊的還原
6．3 中層邊塊的還原
6．4 頂層邊塊的還原
6．5 讓最後5個角塊各就各位
6．6 給角塊糾偏

7 名傢妙“方”
7．1 劍橋數學傢康韋的方法
7．2 “神奇小子”博賽特的方法
7．3 群論專傢喬伊納的“先角後邊法”
7．4 計算機科學傢考爾夫的方法
7．5 妙“方”點評

8 魔方之美
8．1 魔方圖案的美學基礎
8．2 博賽特的創造
8．3 康韋夫人的花樣
8．4 德國人的發明
8．5 馬可先生的創作
8．6 對魔方圖案的分析和討論

9 魔方難題
9．1 六色同堂
9．2 180°
9．3 超級魔方

10 魔方中的數學
10．1 什麼是群論？
10．2 群的定義和基本性質
10．3 循環群
10．4 子群
10．5 置換的結構
10．6 魔方群的階和魔方群中元素的階

參考文獻
附錄1 魔方頂麵變換法
附錄2 國內外魔方網站（網頁）一覽

前言/序言

　　英文“magiccube”有兩個意思，一是指三維的幻方（3Dmag-icsquare），國內學術界一般稱之為“幻立方”，筆者在《好玩的數學——娛樂數學經典名題》一書中已作過詳盡介紹。另一個是指一種3x3x3的立體智力玩具，國外常常根據其發明人的名字把它叫做“魯比剋立方體”，國內一般稱為“魔方”，這就是本書所要討論的對象。
　　魔方是在20世紀70年代中發明的，因此隻有三十幾年曆史。它的發明人埃諾·魯比剋是匈牙利的雕刻傢、建築師和大學教師。他通過十分巧妙的設計，把27個外錶塗以各種顔色的小立方體結閤成一個絢麗多彩的大立方體，這個大立方體既不會輕易散架，又能靈活地轉動。這個小小的玩具問世後，很快風靡全球，成為最暢銷的智力玩具。魔方中蘊含的數學問題和算法問題以及它同粒子物理中某些現象之間驚人的相似關係則成為數學傢和計算機科學傢以及物理學傢研究的熱點之一，至今興盛不衰。
　　筆者1980年到法蘭剋福大學做訪問學者時在德國同事傢中第1次見到魔方，立即就被它深深地吸引。但由於學習和工作的壓力，在很長一段時間裏，並沒有為它花費很多時間和精力。退休以後有瞭閑暇，這纔重拾魔方，享受遊戲的無窮樂趣。寫這本書，一是為瞭嚮喜歡魔方，但苦於不會玩魔方的讀者介紹入門的知識；二是為瞭和“魔友”們交流心得，以期共同提高；三是為瞭普及魔方中的數學知識。筆者深知，對魔方而言，“入門殊不易，精通難上難”。因此，本書將盡可能用通俗的語言，用淺顯易懂的實例，闡明復雜的魔方操作過程和魔方中蘊含的數學問題，為讀者提供一本看得懂、用得上，既能指導實踐又有理論價值的魔方初級教材。此外，本書還提供瞭有關魔方的大量信息和豐富資料，因此，對魔方愛好者而言，它也極具參考價值和收藏價值。
　　筆者對魔方中的數學十分癡迷，平時也喜歡玩玩魔方，但畢竟水平有限，因此，書中難免存有不妥之處，熱誠歡迎“魔友”和讀者批評指正。
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