魔方的基础知识
本节是所有魔方学习者必须了解的内容。
认识魔方的块
在学习魔方之前，我们必须了解关于三阶魔方的一些基础知识：
魔方一共有 26 个块（3的立方减1，中心是轴结构而不是可转动的块）。
魔方的块分为三种：
中心块：露出一个面的块，位于每个面的中央。魔方一共有 6 个中心块。
棱块：露出两个面的块，位于每两个相邻面的边界的中间。正方体一共有 12 条棱，魔方也就有 12 个棱块。
角块：露出三个面的块，位于每三个相邻面的交界形成的角落。正方体一共有 8 个角，魔方也就有 8 个角块。
要描述一个块的状态，需要描述它的位置的同时，描述它的朝向。棱块有两个面，因此有两种可能的朝向（例如把红蓝棱块移动到魔方的最上层，它可能红色朝上，也可能蓝色朝上）；角块有三个面，有三种可能的朝向。
关于中心块：每个面的中心块只有一种朝向，而且 6 个面的中心块相对位置固定。对于标准魔方，它们的配色一定是 上白下黄前红后橙左绿右蓝。复原后的魔方每个面都是同一种颜色，也即与中心块的颜色相同，所以也一定遵循这种规律。例如，复原后的魔方白色与黄色一定是对立的两个面，而不可能相邻。
关于棱块：棱块的颜色是由相邻面决定的，因此不可能存在相对两面组成的棱块；比如，不存在白黄二色组成的棱块。
关于角块：同理，角块的颜色也是由相邻面决定的。相对的两个面的颜色不可能出现在同一个角块上。
魔方的复原原理决定了一些情况在魔方中是不可能发生的（可以在数学上给出证明），比如：
单独翻转一个棱块（或角块）的朝向（例如将红绿白角块从白色朝上变为红色朝上），而不变化其他所有块的状态。
单独交换两个棱块（或角块）的位置，而不变化它们的朝向及其他所有块的状态。
如果出现了这些情况，说明魔方在配装时出现了错误，或者在拧动过程中角块出现了自翻转（或者你的朋友瞒着你对你的魔方做了奇怪的事情！）。这时候需要用非常规的方式复原这些块的状态，比如拧转单个角块的朝向、拆下棱块并更改朝向等。
主流的复原方法
魔方复原中的主流方法有以下几种：
层先法（Layer By Layer, LBL）：推荐入门者学习的方法。通过 7 步复原魔方，只需要记忆 5 个公式。一般的爱好者在手法正确、层先法熟练的情况下，可以在 1 分钟左右复原魔方。
CFOP（Cross, F2L, OLL and PLL）：最通用的进阶方法。通过 4 步复原魔方，需要记忆约 120 个公式。一般的爱好者
魔方的转动记号
我们需要规定一种简单的方法来描述魔方的转动。由于每个人用作底面的颜色可能不同，因此我们更倾向于用方位而不是颜色来描述魔方。一种被广为承认的方式是使用英文中魔方 6 个面的首字母（顶 U、底 D、左 L、右 R、前 F、后 B），并配合一些其他的操作符号来描述。国内也有用汉字描述的方式，两者的核心逻辑是一致的；这里仅介绍英文表示法。
我们约定用每个面的大写英文字母表示该面顺时针旋转90度。这里的顺时针，以“视线从该面的中心块看向魔方的中心”时为准。因此，相对的两面（比如左面与右面）在执行旋转时，它们的顺时针方向并不是镜像对称的。
其他判断方法：
右手定则：保持右手大拇指竖起、四指蜷缩的手势，将大拇指指向魔方中心，此时四指的环绕方向就是顺时针方向。
上面是顺时针的情况。我们用大写字母加单引号来表示逆时针转动 90 度（如 R'），在后面加数字 2 则表示转动 180 度。以上如果换用小写字母，则表示连带着中层、将两层一起旋转（比如 r）。
比较特殊的是中层的单独旋转（较少用到）。我们用 M 表示左右之间的层（旋转方向跟随 L），E 表示顶底之间的层（旋转方向跟随 D），S 表示前后之间的层（旋转方向跟随 F）。尽管有些奇怪，但这些跟随方向是按照字母表中的距离来确定的，比如 M 在字母表中更靠近 L 而不是 R。
我们还会使用 xyz 字母来表示魔方的转体，即在空间中整体的转动。这个三维的坐标系是典型的右手坐标系（x轴朝右，y轴朝上，z轴朝前），我们可以用右手法则（当大拇指顺着轴的正向时，蜷缩的四指表示绕该轴的 逆时针 方向）。
魔方的手法
掌握魔方的手法是速拧的基础。
握持手法
正确的魔方握持手法没有太多需要强调的。由于 R 与 U 这两个层的转动较多，因此一般是左手负责固定左侧的两个层（即 L 与 M 层），右手伺机而动。
左手前手位：左手拇指按住 F 面的中心块与左侧棱块，中指按住 B 面的类似位置。这种把拇指放在 F 面的手位，我们称为前手位（或正手位）。食指一般放在随时可以做 U' 转动的 BLF 角块上。
当需要做食指、中指的轮指拨动时，用无名指接管中指的位置握持。小拇指在有 F 转动时放在 D 面，以稳固 B 与 S 两层；否则一般贴无名指放在 B 面。
右手灵活手位：右手一般也是前手位，与左手的前手位没有差别。不过右手手位可能需要切换。想象一下右手从前手位起手，然后做一个 R，那么右手拇指就到达了 F 面。此时右手的这种握持方式就叫上手位。类似地，右手从前手位起手做一个 R'，此时右手的手位叫下手位。
右手在公式起手时使用前手位是最多的，下手位与上手位也有但比较少一些。例如，做 RUR' 时，右手拇指从 D 面开始（也即下手位）起手最顺手；而做 R'UR 时，右手上手位最顺手。但具体是否切换手位，需要看整个公式的手法衔接。一般来说，我们倾向于减少手位切换，并尽可能地选择前手位起手的公式。
转动手法
不讲究手法地转动魔方，当然也可以还原魔方，但是在复原速度上就很难有保证了。魔方的转动技巧对于速拧来说是非常重要的，因此每个以速拧为目标的魔友都应该学习。在 CFOP 公式中，有一些手法的出现率极高。做这些手法时，我们需要非常迅速，合理地分配每个手指的动作，以及正确地利用手法完成前/后的手位。
我推荐大家自行寻找基础手法的视频进行学习。这里举几个例子：
一些我个人认为常用的、非常有必要学习与熟练的手法组：
U2 & U2'（左手/右手食指接中指轮指）
RUR' & RU'R'
R'U'R & R'UR
R'DR
R'F'R
RUR'U'（下手位 & 前手位）
R'FRF'
...
M'（左手无名指）与 M'2（左手无名指接中指轮指）
U（左手食指推）
D & D'（左手无名指拨/推）
F'（前手位 & 下手位左手食指拨，下手位右手食指推）