破解东京大学2013年招生海报谜题

文本分为两部分，上半部分其实是一个四阶魔方的展开图。魔方一共六个面，每个面被分为16块，每一块上标注了一个字符。其中有三条边上表明了转动方向。比如最右边的S代表如图往右旋转，最上面的E代表往下旋转（当然hankcs指的是是组合后的3d魔方的旋转）。hankcs其实根本不了解魔方，为此还专门给自己画了一个图：

下半部分是解魔方的key，也就是按照T,H,E,U,N,I,V,E,R,S,I,T,Y,O,F,T,O,K,Y,O的顺序重复一定次数n(PS:THEUNIVERSITYOFTOKYO 就是东京大学的英文全称)。这个次数n是多少呢？下面说了，是201^^3次。看到这里，估计你可能不认识201^^3，hankcs也不认识。从小到大的奥数高数没涉及到这个运算符，后来查维基百科才知道^^是超运算，201^^3 = ₂₀₁201²⁰¹。三个201叠在一起，这是个天文数字，宇宙中可以观测到的原子数目估计才有10⁸⁰个，绝对比你在现实生活里见过的最大的数都大。

OK，题目就是这么简洁。开始干吧，为了那个啥，勇敢的少年呀快去创造奇迹吧！。

首先是解决魔方的旋转问题，这个稍有些复杂。hankcs以前没玩过魔方，为了辅助思考，于是自己拿起纸笔画了一个，首先是平面图：

然后把它叠起来就是了，请诸位睁大眼睛，纯手工高端洋气高仿日式4 x 4魔方诞生了：

（擦，这是什么奇葩玩意儿……顺便一提，昨天写code到凌晨两点半没搞定，于是今天上午把这玩意儿拿到精读教室去继续了。你能想象拿着这么蠢的东西被众人围观的心情吗？连石津先生都凑过来了……）

然后怎么办呢，拿这玩意儿旋转201^^3次吗？

当然不了，hankcs写了一段魔方程序。在开始写的时候，hankcs倾向于建立3d坐标系来完成旋转。可是这未免太小题大做了，而且魔方的面的坐标的表示方法操作性很差。于是hankcs采取了伪3d的方法，这一套东西写下来花了一个晚上和半个上午呢，如果要仔细解释的话又是一片博文的篇幅了。而这篇博文是科普向的，所以不折磨大家的眼睛了，完整的代码请跳转http://www.hankcs.com/program/magiccube.html。

有了旋转程序，剩下的就是计算201^^3次了。以下计算稍有难度，请以消遣为目的的读者朋友直接跳过看图就好了。

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