魔方求解器程序（层先法，java版本）

实现了一个三阶魔方的层先法求解程序：https://github.com/davelet/java-puzzle-resolver

欢迎试用。

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用法

1. 随机试用

不关注起始状态的话可以用程序的随机拧乱工具打乱然后复原：

    private Cube cube;

    private CubeSolver cubeSolver;
    private CubeShuffler cubeShuffler;

    @BeforeEach
    void setUp() {
        cube = new Cube();
        cubeSolver = new CubeSolver(cube);
        cubeShuffler = new CubeShuffler(cube);
    }

    @Test
    void solve_ExecuteBottomCornerSolver() {
            // 打乱魔方，随机拧20次
            cubeShuffler.shuffle(20);
            // 执行测试
            cubeSolver.solve();
            // 验证结果
            assertTrue(cube.isSolved());
    }

2. 特定状态的求解

要把状态初始化成某个特定状态，可以使用Cube的构造器：

public class Cube implements Cloneable {
    private final Color[][][] state;

    public Cube() {
        state = new Color[6][SIZE][SIZE];
        initializeCube();
    }

// 使用这个方法传入一个三维数组
    public Cube(Color[][][] state) {
        this.state = state;
        if (!isValid()) {
            throw new IllegalArgumentException("提供的状态不是有效的魔方状态");
        }
    }
	// ...其他代码

}

状态是一个三维数组，维度分别是某个面、某一行、某一列。所以面做多6个（0～5），行和列做多3个。

数组的元素是 Color 枚举对象：

public enum Color {
    WHITE("白", "\u001B[37m"),
    YELLOW("黄", "\u001B[33m"),
    RED("红", "\u001B[31m"),
    ORANGE("橙", "\u001B[38;5;208m"),
    BLUE("蓝", "\u001B[34m"),
    GREEN("绿", "\u001B[32m");
	// ...
}

特别要注意的是，这里要求市场标准魔方且不能转动魔方的方向

也就是说，魔方的六个面必需遵守 上黄下白前蓝后绿左橙右红 的布局；这样就要求状态数组中每个面的中心块 （state[face][1][1]）对应是面的颜色。

求解

层先法的逻辑毕竟简单清晰。但是我实现过程中也查了非常多资料，因为不同博客对层先法的过程说得不一样，尤其是顶层还原的时候。

而且我要实现的是求解过程不转动魔方方向，只拧某一层。很多资料都让上下颠倒魔方，或者找一个目标块放到左（右）手边。

求解过程每次拧动魔方（执行一套公式，里面会包含拧动好几次），都会打印日志：



日志中的魔方是按照“上面、后面的镜像、左面、前面、右面、下面”顺序摆放的。

如果某个块的颜色和当前面的颜色一样了，就用圆圈表示。

代码结构