清華教授的小課堂 魔方真好玩 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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孩子玩魔方，有時候怎麼也無法按攻略復原？《清華教授的小課堂 魔方真好玩》的作者雍俊海教授也遭遇瞭這種尷尬。雍老師按照攻略給清華附小的孩子講解如何復原魔方，可手裏的魔方怎樣也無法按攻略復原。正是這次經曆，促使他開始研究魔方復原。每個魔方可以擁有43,252,003,274,489,856,000種狀態，攻略往往是個人經驗的集閤，狀態覆蓋不全難以避免。雍老師利用高等數學知識和計算機編程科學破解魔方難題，解法完全覆蓋魔方的各種狀態，而且轉動步驟毫不冗餘。
作為益智遊戲的魔方，孩子能復原，就足夠瞭嗎？《清華教授的小課堂 魔方真好玩》告訴你，會玩很重要，但最終決定孩子受益程度的是玩的過程。雍老師運用自己文理兼備的獨特優勢，融入跨學科思維，以西周取代殷商比喻魔方復原過程，趣味盎然的曆史故事貫穿始終，還精心設計瞭包羅曆史百科、魔方趣聞、花式玩法的小甜點環節，貫通文史理工，讓玩魔方的過程不止於空間想象、手腦配閤，激發孩子多學科多維度思考力。

內容簡介

《清華教授的小課堂 魔方真好玩》是清華大學軟件學院教授雍俊海為初學三階魔方的孩子精心創作。區彆於個人經驗式的魔方圖書，作者利用高等數學知識和計算機編程科學破解魔方難題，完整覆蓋魔方的43,252,003,274,489,856,000種狀態。任何一個打亂的魔方，都能通過本書復原。作者還運用自己文理兼備的獨特優勢，融入跨學科思維，以西周取代殷商比喻魔方復原過程，每一段曆史故事都與魔方復原進程完美契閤，新穎有趣，易懂易學。

每章內容後，作者還精心設計瞭小甜點環節，曆史百科、魔方趣聞、花式玩法盡在其中，貫通文史理工，激發孩子多學科多維度思考力。

作者簡介

雍俊海

清華大學計算機科學與技術係學士、碩士和博士

（期間輔修應用數學專業）

美國肯塔基大學計算機係博士後

現為清華大學軟件學院教授、博士生導師、學術委員會主任

全國計算機輔助設計與圖形學專業委員會副主任

曾獲全國優秀博士論文奬

國傢傑齣青年科學基金

教育部自然科學一等奬

國際Elsevier傑齣貢獻奬

入選教育部“新世紀優秀人纔支持計劃”

內頁插圖

精彩書評

This is an amazing book: a fast solver with wonderful stories.（這是一本令人拍案稱奇的書：在講述精彩故事的同時闡明瞭魔方的快速復原方案。）
——法國科學院大奬獲得者、法國計算機與自動化國傢研究院教授Jean-Claude Paul

復原魔方，提高空間想象力；思索其內涵，領悟人生哲理。
——《圖學學報》主編、中國科學院計算技術研究所研究員李華

一本奇妙的科普著作：玩魔方，學科學，掌握曆史典故，三種功能融為一體。
——國傢傑齣青年科學基金獲得者、清華大學自動化係教授季嚮陽

高等數學、計算機軟件和智力開發的完美結閤，科普經典。
——國傢傑齣青年科學基金獲得者、長江學者特聘教授、天津城建大學校長、
天津大學建築工程學院濱海土木工程結構與安全教育部重點實驗室主任李忠獻

實用的魔方教程：魔方攻略新穎，步驟少；插圖豐富，含有起始圖、終止圖和中間對照圖等；文字說明詳盡。
——國傢傑齣青年科學基金獲得者、長江學者特聘教授、國傢科技創新領軍人纔、浙江大學信息學部主任鮑虎軍

目錄

PART 1 認識魔方王國 001
1.1 魔方王國的外觀 002
1.2 魔方的內部世界 004
1.3 復原魔方的方法基礎 006
小習題：連連看（尋找對應的將軍與士兵） 006
小甜點：其他種類的魔方 008
PART 2 英雄練功： 玩魔方的十八般基本武藝 013
小甜點1：魔方操作的其他標記法 022
小甜點2：教授與魔方 023
小甜點3：魯比剋教授不是第一個發明魔方的人? 024
PART 3 戰事規劃： 魔方解法的整體思路 025
小甜點： 六個偉大的國王或皇帝 030
PART 4 英雄覓良將： 底麵將軍歸位（對好底層十字架） 033
4.1位於底麵的第一位底麵將軍歸位 036
4.2位於頂麵的底麵將軍歸位 036
4.3位於頂層側麵的底麵將軍歸位 037
4.4位於中間層的底麵將軍歸位 037
4.5位於底層側麵的底麵將軍歸位 040
4.6位於底麵的底麵將軍歸位 042
小甜點：四位偉大的將軍 044

精彩書摘

公元前12世紀前後，位於商王朝西部的一個諸侯國的國君去世，他的兒子姬昌繼位，成為一任西伯，也就是後來的周文王。周文王是個頗有抱負的人。商朝的君主殷紂王繼位後非常殘暴，設立瞭炮烙等殘酷的刑罰，老百姓和正直的官員苦不堪言。與商朝相比，西周的實力非常薄弱。但周文王很有策略和耐心，他並不與殷紂王發生直接衝突，而是博采眾長，努力發展西周。偉大而艱巨的事業正是這樣有條不紊地從底層開始。而要經營西周，最關鍵的是人纔。正所謂“一個好漢三個幫”“眾人拾柴火焰高”。周文王對有纔德的人非常尊敬，多次為瞭等待來訪的士人，到中午都沒時間吃飯，再加上他篤行仁義，對老者尊敬，對少年慈愛，因此，除瞭身懷文韜武略的薑子牙，周文王還吸納瞭足智多謀的辛甲、太顛、閎夭，等等。辛甲曾是殷紂王的大臣，他多次進諫忠言，但是昏庸暴虐的殷紂王根本聽不進去，甚至還要派人殺掉辛甲。辛甲迫不得已，逃到西周，尋求庇護。周文王親自迎接辛甲，並任命他為公卿大臣。廣羅人纔給瞭周文王巨大的迴報。正當西周在周文王和眾多賢纔的帶領下欣欣嚮榮、根基日厚時，崇國的國君崇侯虎卻在殷紂王麵前誣告周文王。殷紂王聽信瞭崇侯虎的話，將周文王囚禁在羑裏。辛甲和太顛等日夜憂心，於是設法將美女、寶馬和各類奇珍異寶獻給殷紂王，請求他釋放周文王。殷紂王高興極瞭，立刻答應瞭這一請求。後來，也正是這些大臣幫助周文王和他的兒子周武王最終成就瞭推翻殷紂王的事業。
同樣，本書介紹的魔方解法也是從底層開始。而且同理，我們不能讓底層王國的國王缺少幫手。底麵國王最有力的幫手就是它的四位將軍。現在，我們的魔方復原事業正式開始瞭，底麵國王開始召喚自己的將軍。本書魔方解法的第一步目標是讓底麵的將軍歸位，也稱作“對好底層十字架”。
這裏介紹實現第一步目標的整體思路。我們首先檢查底麵，看看是否有底麵將軍恰好就在底麵上。如果有，那麼直接按照第4.1 節的方法，通過操作2 或5 ，至少讓一位底麵將軍歸位。在其他情況下，如果在底麵將軍的位置上發現占其位置的將軍不是它自己（假設它自己為將軍k），那麼通過整體左轉或右轉魔方，讓這個位置位於底麵前排。這個位置在這裏也稱為將軍k的歸位目標位置。然後，在魔方上尋找該將軍k，並根據將軍k 當前所在的位置，從第4.2節到第4.6節的方法當中查找與其匹配的歸位方法。這些方法具有一個共同的特點，即它們在讓將軍k歸位的同時不會讓任何一位已經歸位的底麵將軍離開自己的傢。因為總共隻有4位底麵將軍，所以這個步驟的重復次數不會超過4次。

前言/序言

魔方復原是人類智力與體力的完美結閤，充滿挑戰。正因為如此，它也充滿瞭樂趣，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獲。
我本人之所以研究魔方是因為清華大學附屬小學開設瞭魔方課程並且舉辦瞭魔方大賽。（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，我從網絡上下載瞭一本所謂的“魔方秘籍”。按照該秘籍的方法，我一下就復原瞭魔方。我非常高興。於是，我按照該秘籍嚮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，我收集瞭幾乎所有能拿到的魔方書、相關網頁和論文進行分析研究，終於明白瞭原來那本“魔方秘籍”並沒有覆蓋魔方可能齣現的所有情況。在運氣好的時候，魔方的當前狀態剛好落入“魔方秘籍”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“魔方秘籍”介紹的範圍之內，則很難復原魔方。魔方解法不全麵是目前魔方秘籍或魔方攻略麵臨的嚴重問題。
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，越到後麵，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復雜的組閤。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瞭數學與計算機兩個專業。這兩個專業的知識為我推導最優解法提供瞭必要的高等數學群論和計算機程序設計基礎知識。通過大量的數學推導，以及大量的計算機程序的編寫，我幸運地得到瞭本書的解法，不僅解決瞭魔方解法覆蓋不全麵的問題，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，本書的解法都隻要操作一遍就可以瞭，不再需要那些復雜的組閤。在相同操作次數下，如果存在多種解法，本書隻給齣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，而且可以降低操作齣錯概率。
復原魔方的過程也充滿瞭樂趣與哲理。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曆史脈絡不謀而閤。考慮到現有的魔方書大多隻列公式，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，我引入瞭與魔方解法十分契閤的西周曆史故事，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!

——雍俊海 於清華園

感覺不是很懂，看視頻好像更容易明白點

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還沒細看。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。入門級

計算機、數學，建築，高深

看起來還可以等等用的效果吧

兒子學校開瞭魔方課，這書圖挺多，講得很詳細，希望對他有幫助。

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