说起来这个《魔方小助手》，就是我那阵子在家闲得蛋疼，又不想光看手机，想着找点事儿折腾出来的。我这个人，看到别人玩魔方玩得溜，心里就痒痒，可自己一上手，立马就变“手残党”了。网上那些什么CFOP教程，什么七步还原法，我对着视频看了一百遍，手指头都快掰断了，脑子还是记不住那些个鬼画符似的公式。
摸索思路，找个切入点
我当时就寻思着，我记不住这些公式，那要是能有个东西，我把魔方的颜色输进去，它就能自动给我算出来下一步该怎么拧，那不是美滋滋？这股子“懒劲”就成了我动手的最大动力。
我这个人，做什么事都喜欢先去网上扒拉扒拉资料。于是我先是去B站、知乎把那些经典的魔方还原教程给翻了一遍，特别是那些新手入门的，什么“层先法”，就是一层一层地还原那种，我觉得这个比较适合我这种思路。我看明白了，魔方还原就是一个不断把不规则状态变成规则状态的过程，每一步都有它固定的目的和公式。
我就想着，如果我能把魔方的所有面，所有格子的颜色都“告诉”程序，那程序是不是就能像一个经验丰富的魔方玩家一样，根据当前状态，判断出下一步应该怎么做？这听起来挺复杂，但我想着先从最简单的入手。
动手敲代码，磕磕绊绊的开始
有了这个想法，我就开始琢磨怎么实现。我电脑上平时就写写Python，想着这东西应该也能用Python来搞定。刚开始，我压根儿没想用什么图像识别那种高大上的玩意儿，那对我来说太难了。我就想，最笨的办法，就是我自己手动把魔方九个面的颜色，一个一个输进去。
于是我先搭了一个特别简陋的界面，就是纯文字的命令行界面。我把魔方展开成一个十字架形状，每个面九个格子，我就设计成让我输入比如“R1C1”代表红色的意思，然后依次输入每个格子的颜色。这步就挺费劲的，因为要确保输入的顺序和实际魔方一致，不然结果肯定不对。为了避免出错，我给自己画了个小图，标清楚每个格子的编号，然后对着图一点点输入。
输入问题解决了，接下来就是核心的逻辑部分了。我把网上找来的“层先法”教程，也就是新手最常用的那个，一步一步地拆解。
- 第一步：复原十字。 我就找了很多十字的各种情况，把它们的初始状态和对应的旋转公式给记录下来。
- 第二步：复原角块。 接着就是每个角的块，也有它对应的摆放位置和旋转公式。
- 第三步：复原中棱。 中间那一层的棱块，又是另外一套公式。
- 两步：顶面十字和顶面角块。 这两步的公式就更多更复杂了。
我把这些公式都整理成了一个个的“规则”。比如，如果魔方现在是A状态，那我执行旋转X，就会变成B状态，而B状态距离还原就更近了一步。我就用Python里的字典和列表，把这些状态和对应的操作给存起来。听起来简单，但写起来真是一团麻，因为魔方状态变化太复杂了，一个公式影响的不仅仅是当前的面，还有相邻的面。
踩坑、调试，直到怀疑人生
刚开始代码跑起来，那叫一个惨不忍睹。我输入一组颜色，它给出来的步骤，要么是根本跑不通，魔方完全没变化；要么是给一堆乱七八糟的旋转，魔方变得更乱了；更有甚者，它会陷入一个无限循环，一直给我同一个旋转指令，根本停不下来。
我当时真是头都大了，觉得是不是自己太异想天开了。但我这个人，有点“轴”，越是搞不定就越想搞定。我就一遍一遍地对着魔方，一步一步地跟着我的程序走，人工模拟魔方的每一步变化，然后和程序计算出来的结果进行对比。
这个过程真的非常痛苦。我发现好几次都是我自己把公式记错了，或者在代码里把颜色判断的条件写漏了，导致程序“误判”了魔方的状态。比如，本来应该判断顶面有没有黄色块，我可能写成了判断侧面。还有一些时候，是公式执行完之后，魔方的新状态没有正确地更新到程序里，导致程序一直在旧状态上打转。
为了解决这些问题，我给自己搞了一个临时的“可视化”工具，就是一个打印魔方状态的函数，每次执行完一个旋转操作，我就把魔方所有格子的颜色状态打印出来，看看是不是和我想象的一样。然后对着打印出来的状态，再对照我手里的真魔方，一点点地排查哪里出了问题。
修修补补，总算见了点成效
经过无数次的修修补补，我终于让我的小助手能跑通最简单的魔方还原了。那种成就感，真的比自己手动还原魔方还要大！虽然它只能按照一种最简单的“层先法”来还原，速度也肯定比不上那些专业的求解器，但对我来说，它已经是个大飞跃了。
后来我又给它加了点小功能。比如，每次还原完了，可以一键清空所有颜色，重新输入；或者加了个“撤销上一步”的功能，以防我跟着它的指令拧错了。我还花了点时间，把输出的旋转指令改得更通俗易懂一点，比如“正面顺时针90度”这种，而不是简单的“F’”。
这玩意儿虽然不是什么惊天地泣鬼神的大项目，但从一个完全不懂魔方还原原理的人，到自己敲代码实现一个能辅助还原的工具，我真是学到了不少东西。最大的感触就是，有些看似特别复杂的事情，你真能沉下心来，一步一步地把它拆解开来，然后一个萝卜一个坑地去解决，总能看到点成果的。而且自己动手做的东西，用起来就是感觉特别顺手，特别有成就感。