谜题
谜题是需要一定聪慧和良好空间建模能力的智力游戏。虽然大多数谜题都是为个人游戏而制作的，但也可以用来进行比赛（例如，速度解答）。谜题可以用塑料、金属、木头、纸、绳子、玻璃等材料制成—只要设计师的想象力足够丰富。
我们来看看一些最著名的机械谜题，它们有资格被称为桌面（或不太桌面）游戏。
鲁比克魔方
这个谜题是由厄尔诺·鲁比克于1974年发明的，他是一位匈牙利的雕塑家和建筑学教授。
鲁比克魔方是由26个小的塑料立方体（最初版本为3x3x3）组成的立方体，这些小立方体能够围绕外部不可见的轴旋转。
大立方体的面涂上不同的颜色（通常是白色、黄色、蓝色、绿色、红色、橙色），形成54个彩色方块。
立方体面的旋转允许在彼此之间改变面的位置。玩家需要“复原鲁比克魔方”，即将魔方返回到初始状态，使每一面由同种颜色的方块组成。
所有可能的鲁比克魔方不同状态的数量为
43 252 003 274 489 856 000。
能够以最少的步数复原魔方的算法通常被称为“神的算法”。该算法能进行的最大步数称为“神之数”。最后一次宣布的（尽管尚未证实的）结果声称神之数为20。到目前为止，尚未找到“神的算法”的简单描述，最优解法通常依靠复杂的计算。目前，最流行的复原方法之一是杰西卡·弗里德里希的方法。
唯一正确的复原魔方的方法
在鲁比克魔方（最初被称为“魔法方块”）问世以来，共销售了3.5亿个原版及其类版。此外，还有许多不太知名的电脑游戏模拟“魔法方块”。
在1982年第7期的苏联杂志《青年技师》中，曾发表过自制魔方的设计图纸。这些设计有自己的结构，并使用木头（榉木或椴木，表面涂蜡以润滑面）和黄铜环制成。说明最后以“如果第一次不成功 — 再试一次”结束。
速度复原
鲁比克魔方的速度复原称为速解（speedcubing），而热衷于此的人称为速解者。
速解比赛可以在多个类别中进行 — 从2x2到7x7的类别，“盲解”甚至用脚解！
当前的魔方复原速度纪录是由费利克斯·泽姆德格斯于2011年1月29日在墨尔本的比赛中创造的，时间为6.65秒。之前的纪录为分别由荷兰人埃里克·阿克斯达克和日本人尤·中岛持有，分别为7.08秒和8.72秒。
芬兰的安西·万哈拉用脚复原魔方耗时36.72秒。
鲁比克魔方变种
具有非标准元素数量的魔方
除了传统的6色3×3×3魔方外，还有2×2×2、4×4×4、5×5×5等魔方；还有在面上带有图案的魔方；以及通过结合多个魔方得到的混合体、圆角变种等等。
边长为4的魔方通常称为大师魔方或“鲁比克的复仇”。目前最大的一款非虚拟魔方是11x11x11的鲁比克魔方；还有过尝试制作12和17边的魔方。
具有非标准元素比例的魔方
这可以是2x2x4，3x3x1，3x3x2，3x3x4，3x3x5，3x3x7等。
具有非标准尺寸元素的魔方（镜面鲁比克魔方）。
此魔方的方块面使用不同尺寸的镜面矩形代替彩色正方形。
镜面魔方遵循经典3×3×3的复原算法，但由于面具有非标准形状，魔方会显得相当奇特，如果不脱离组成元素的形状，其复原也更加困难。
双重、三重等魔方
它们可能在面的组合上有2个共同的元素，因此会有共同的旋转轴，导致复原这样的魔方也较为复杂。
具有非标准旋转轴的魔方
盲人用鲁比克魔方
这样的谜题通过面部的质感进行区分，而不是颜色—它们可能有用金属、木材、橡胶、布料、塑料等材料制成的涂层。另一个方案是，每一面都带有“骰子”的标志。
这种魔方可以通过用手指“看”见其面来进行复原。
鲁比克魔方-数独
这是鲁比克魔方和数独游戏的混合体。在面上涂有数字，需要将魔方复原，使得每个面上的数字不重复。这是一个爱好者的玩具。
鲁比克球
一种带有圆角和光滑表面的变种。如果您需要在休息时暂停一下，这个谜题可以轻松充当纸镇。
“伪立方体”
鲁比克球的变种。这种类型的谜题显著特征是，它们可以有类似的复原方法，但是外观可能是卡通角色或小狗。
这种类型的谜题是理想的教育和发展儿童游戏。
鲁比克魔方mp3播放器
到目前为止，这种谜题仅以原型形式存在。它是由设计师Hee Yong创造的，具有有趣的操作条件：要让这个播放器播放音乐，必须至少将魔方的一个颜色复原到面上。
例如，要开始播放音乐，必须复原上面的面，而要停止则复原下面的面，依此类推。
发光鲁比克魔方
与其他同类魔方不同，这个魔方没有活动部件，而所有方块都用不同颜色的LED灯光照明。要“旋转”魔方的某一部分，需要按下对应面上的按钮，之后其颜色便会改变。
为该玩具增加了多款逻辑颜色游戏，甚至还有类似“Windows”的扫雷游戏！
金字塔
它也被称为“金字塔魔方”、“摩尔多瓦金字塔”、“日本四面体”。该谜题于1972年由德国人乌维·梅夫特发明并申请专利。在完成的金字塔呈四面体形状，完成时每个面涂上4种颜色中的一种，并且每个面分为9个相同的三角形。
谜题的任务与鲁比克魔方相似，但复原过程要简单得多。已经证明，对于金字塔，在最优的复原方法下，所需的最小旋转次数不超过11次。
总共有933 120种可能的颜色排列（不包括平凡的角元素的排列）。
金字塔的速解比赛也在进行中。最后的世界纪录是在2008年2月24日，由托马斯·凯德罗维奇在规定时间内创造的，完成时间为2.83秒。
金字塔的变种
特特拉金克斯 — 移除角元素的金字塔。它呈截头四面体的形状。
进行过少数尝试创造大师级金字塔、具有4层的金字塔和拥有5层的教授金字塔，但这些都仅停留在原型阶段。
梅加魔方
—— 一种以十二面体为形状的谜题，其外形类似鲁比克魔方，由50个可移动部分组成，而鲁比克魔方只有20个。可分为十二色（所有面都有不同颜色）和六色（对面的梅加魔方涂成相同颜色）两种。
梅加魔方（神奇的十二面体）是由不同的人同时发明，并由多个不同制造商推出，结构上稍有不同。
对于十二色梅加魔方的颜色变化可能性为：
100 669 616 553 523 347 122 516 032 313 645 505 168 688 116 411 019 768 627 200 000 000 000。
对于六色梅加魔方的颜色变化可能性则是其前者的2^14倍，为：
6 144 385 775 971 883 979 645 753 925 393 402 415 081 061 792 664 780 800 000 000 000。
提醒一下，其状态总数相比之下，“仅”是鲁比克魔方的43 252 003 274 489 856 000种可能状态。
梅加魔方的结构在很大程度上与鲁比克魔方的结构相似，因此其复原并不比标准的3x3x3复杂。
六色版本还隐藏着额外的复杂性：该谜题包含成对的颜色部分。尽管它们在视觉上无法区分，但可能会发生这样的情况，即该谜题只能在重新排列“相同”部分后才能解决，即进入另一种视觉上不可区分的状态。
梅加魔方的世界纪录速解时间为49.71秒，由巴林特·博多尔于2010年4月24日创造。
类似的谜题
八面体
八面体谜题的组装本质上是复杂的。每个面的颜色都不同。这就像两个金字塔相互接触。
十二面体
十二面体谜题，可能是因其面数为8而得名。它的组装算法接近于2x2x2的鲁比克魔方，但该谜题仅有6个面。因此，该谜题的组装相对困难，容易因面多而在旋转平面数量很少的情况下迷失方向。
六边形
六边形谜题的名称也是基于其面数的。实际上这个谜题是3x3x3的鲁比克魔方的多种变种之一。其拆卸形式模糊不清，各个面之间的颜色差异赋予了谜题非常复杂的拆卸外观。其旋转平面也与我们习惯的不同，这使得该谜题更加复杂和有趣。
不规则IQ魔方
另一个鲁比克魔方的可怕后裔。由左侧照片中的状态需要转变为“魔方形态”。而这并没有看上去那么容易……
魔法环
这个谜题呈现出两个环呈八字形连接，内部装有可以自由移动的彩色球（2-4种颜色）。解决该谜题的任务是将每种颜色的球放在连续的序列中。
该谜题有两个版本：
* 匈牙利版：38个球（4种颜色，每个内部交点4个球），75406424215922599800种排列方式。
* 鲁比克环：34个球（3种颜色），环的排列以相互成角的位置（该谜题为三维，避免了意外移动球的情况），排列方式为193413243572640。
还开发了该游戏的电脑版本，提供给玩家解决25种不同谜题的机会，这些谜题基于“魔法环”原理，但实际上环和颜色可能比塑料的“祖先”要多得多。
鲁比克蛇
该谜题也是由厄尔诺·鲁比克设计，是由24个镶嵌在一起的、形成等边直角三角形截面的棱柱组成，最终形成一条“蛇”。
任务是组装各种几何形状、动物及其他联想事物。从“蛇”中可以拼出超过一百种二维和三维图形（如狗、眼镜蛇、飞机、老鼠等），这非常有助于发展空间思维。
在1980年代初，鲁比克蛇在苏联非常受欢迎，目前仍是与鲁比克魔方相媲美的机械谜题之一。
唐格拉姆
唐格拉姆 (汉字: 七巧板, 拼音: qī qiǎo bǎn, 字面意思为“七块技艺板”) — 是一个由七个平面图形组成的谜题，这些图形需要以特定方式组合成其他更复杂的图形（人的轮廓、动物、电器物品、字母或数字等）。同时必须遵循以下条件：
- 必须使用所有7个图形；
- 图形之间不能重叠。
目前提出的唐格拉姆的可能配置约有613万个，其中至少有一个顶点和至少一边同其他部分的对应部分重合。
关于唐格拉姆的最早记载见于1813年的一本中国书籍，尽管它被认为是古代的发明，而在西方该谜题直到19世纪初才出现。
自那时以来，出版了几本有关唐格拉姆的任务的大书籍，例如塞缪尔·洛伊德的《唐八本》，该书于1903年出版，包含了一段虚构的唐格拉姆发明历史，称这一谜题是在4000年前由神灵唐发明，并附有700道题目，其中一些是无法解的。
唐格拉姆含有5个直角三角形（2个小的，2个大的和1个中等的）、1个正方形和1个平行四边形，后者是唯一一种仅具有旋转对称性的图形，也就是说，要构建立特定的图形，可能需要翻转它。
唐格拉姆也有变种。例如，竞技场，填充了九个由等边梯形构成的元素，以及“调皮的T”。
索玛立方
索玛立方 *(英文: Soma) — 是一种谜题，实质上是中国拼图的三维类似品。
索玛立方的创始人是比特·海因，而在俄罗斯该谜题被称为“大家的积木”。
该套件由7个形状组成：其中一个形状由三个立方体组成，其余形状由四个立方体组成：
所有7个小形状可以组合成一个大立方体（有240种解决方案），以及其他形状（目前已知有482种变体）。
此谜题还存在更复杂的变种：
1. 小形状由两种颜色的立方体组成，这使得只能用一种方法组合成“棋盘立方”；
2. 形状的表面涂成两种颜色，而不考虑邻近面的颜色—这样也形成了“棋盘立方”；
3. 组装完成后，标记立方体的外侧为6种颜色等等；
4. 在所有面外部进行“路径”；
5. 带有“骰子”标记；
6. “旅行者的谜题” — 并且元素被穿孔，串在鱼线上；
7. “索玛—TUBE” - 元素有孔，并在组装立方体时应有六个贯穿的孔。
十五拼图
十五拼图是由诺埃姆·切普曼于1874年发明的流行谜题，他是来自卡纳斯托的邮政局长。由一套带有数字的相同方块组成，封装在一个平方盒中，最常见的版本是包含15个元素和8个元素的拼图，其中一个位置是空的。
游戏的目标是通过移动拼块来完成它们按数字顺序排列，最好是在不拿出盒子的情况下尽可能少地移动。
在极短的时间内，这个游戏迅速传播到世界各地，由于某些特定组合的解决方案设有巨额奖金，商铺的老板们不得不禁止在工作场所玩“15”。
*已排序拼块和无法解决的组合，建议该游戏创造者。
当数学家们开始关注这个玩具时，他们发现只有一半的任务是可解的。
但如果允许盒子旋转90度，使得数字图像的数字可横放，则可将不可解的组合转换为可解的（反之亦然）。因此，如果不固定盒子的情况下，而是将点涂在拼块上，则不会有不可解的组合出现。
也有版本的拼图，其中需要拼的是图画而不是数字。
塞缪尔·洛伊德，美国的棋手和谜题作者，提出了众多“十五拼图”的挑战。以下是其中之一：将拼块从左侧所示位置移动到右侧所示位置。
负立方体
这是一种体积机械谜题，曾在苏联生产，是“十五拼图”的变种。
一个透明塑料立方体中放置了7个小立方体，这些小立方体又由两种颜色的P字形两半组成。
小立方体可以紧密放入大立方体中，而第八个立方体的空间中留有位置，通过转动谜题可移动其他立方体。
组装负立方体意味着要将立方体放置到每一面，使所有小立方体的面都涂成同一种颜色。
已知这种谜题有两个版本，分别以不同的颜色和小立方体的朝向形成区别：
- 莫斯科版（白红色）：有12倍的有效组合；
- 叶卡捷琳堡版（白蓝色）：该版本为12倍的难度。
巴比伦塔
巴比伦塔，又被称为“象牙塔”，是一个带滑动部件的谜题，由多个组装为塔的盘组成，这些盘围绕中心轴旋转。整个谜题共有6个盘；在塔的边缘有6列小彩球，每列涂成6种颜色。
每列中的颜色按从底部向上依次由浅色到深色排列（变体是按列排列）。底盘中装有一个弹簧，允许把一颗相对的球推动到里面，这样产生空隙。因此，球可以沿着槽从一个盘移动到另一个盘内，而当盘子旋转时，球和空隙将一起旋转向其他列。
巴比伦塔的颜色排列可能性为≈1.9*10^40，即
19 116 323 737 814 368 119 883 304 974 417 920 000 000种组合。
除了增加柱子和盘子的数量，还有被称为超级巴比伦的变体（在我看来，它是巴比伦塔与鲁比克魔方的私生子）。
塔的中心分成两个元素，创造一个额外的旋转轴，并显著增加颜色排列的可能性。
鲁比克球
(同样 - 鲁比克360，鲁比克小球，鲁比克球体) — 由匈牙利雕塑家和建筑学教授厄尔诺·鲁比克于2009年发明和申请专利的机械谜题。
这个谜题由三层透明球体组成，这些球体相互嵌套。中央球体内有6个彩球。目标是通过球体上的孔将每个球移到外层球体相应颜色的插槽中。
为了组装这个谜题，需要将6个用不同颜色涂成的球，从中央球体移到外层球体的相应插槽中。为此，它们需要通过中间球体，后者有两个孔。厄尔诺·鲁比克声明，虽然这个任务乍一看简单，但要解决起来非常困难，因为重力会干扰操作。
立方体迷宫
又一个苏联的谜题，呈现为一个六层的迷宫。游戏的目标是将小球从上层通过迷宫导入到下层。
立方体迷宫的复杂性较低，更依赖于灵巧和稳重的手，而非智慧的敏锐。
金属谜题
它们出现在金属工业发展时代，即20世纪初。简单制造金属零件并创建复杂谜题变得非常容易。
如果在古代谜题是一种奢侈品，那么在当今它们变得非常普及，并受到各个层次人群的喜爱。除了他们的教育意义之外，金属谜题在手中转动的感觉非常令人愉悦。此外，它们也能够成为个人形象的不错补充以及独特而出色的礼物。
金属谜题通常由2到4个精美的部件（或至少是几根厚重的铜线）组成，任务是首先将它们分离开，然后再连接回去。
有时，这样做相当不容易。
木质谜题
在本质上，与金属谜题相似，但因其密度较低，使得这类谜题可能拥有更多的构件。
玻璃谜题
需要从玻璃瓶中取出物体。有时还附带一些额外条件。
绳索谜题
要解决这样的谜题，首先需要将元素分离，然后再将其恢复到最初的状态。
元素除了绳索外，还可以由木头或金属制成。
拼图
拼图（Jigsaw Puzzle） — 是一种拼图游戏，需要由多个不同形状的图案碎片组合而成的图画。
这是最普及的儿童益智玩具之一。传统的拼图形状为带突起和凹槽的矩形，但也存在三角形、圆形和椭圆形的元素。
拼图类型
拼图按元素大小和整体画面的尺寸进行分类，其难度则由图案决定，最主要的标准是元素的数量—数量越多，拼图越大越复杂。
- 小拼图 — 从54到260个元素。主要面向儿童，因此其图案通常为动画片中的画面和鲜艳的童话主题。
- 中型（260-500）和大型（500-6000）拼图主要面向成年人，其图案包括风景、幻想画作、肖像等。
- 超大拼图（超过6000）通常包含著名画家的杰作、古代地理地图、圣经场景。这些拼图往往需要很长时间才能完成，但最终能变成公寓的优美装饰。
* 卡纸拼图 — 经典拼图。这里也包括相应卡纸制成的“天鹅绒”拼图、带有装饰（如水晶）的拼图等。
* 软拼图 — 另一种儿童拼图。有时这种拼图所有的元素本身都可以成为玩具。
* 计算机拼图。对此就不需要评论了。
* 3D拼图（包括木制的）。最后，您得到的是一个立体图形。
* 被称为“无解”的拼图。通常其元素的数量不多，而组成的拼图要呈现某个形象，例如动物。这类拼图通常也采用木材制作，更倾向于作为装饰品，而不是完整的谜题。
有趣事实
* 包含约10,000个元素的拼图，重量接近10公斤。
* 元素越多，细节越小——但这一规律一般只适用于图案数量在200个以下的拼图。在数量达到500和10,000分类的拼图中，所有元素的尺寸是一致的。
* 迄今为止当前最大拼图是在2010年秋季由Ravensburger Puzzle公司发布的，包含32,256个元素。其图案是基于基思·哈林的32幅漫画的拼接画。该拼图尺寸为544 x 192厘米，重约26公斤，运输到组装地点相当困难。
* 俄罗斯古老的“拼图”之一是“收割”，由P. Vдoвичев于19世纪上半叶制作。
祝您愉快 \_