当前位置: 首页 > news >正文

用Python来实现2024年春晚刘谦魔术

简介

这是新春的第一篇,今天早上睡到了自然醒,打开手机刷视频就被刘谦的魔术所吸引,忍不住用编程去模拟一下这个过程。

首先,声明的一点,大年初一不学习,所以这其中涉及的数学原理约瑟夫环大家可以找找其他的教程看看,我这块只是复现它魔术里面的每个步骤。

魔术的步骤

总而言之,可以分为以下8个步骤:

Step 1: 将四张4张牌撕成两半,直接将两堆叠放;
Step 2: 假设姓名为n个字,重复n次,将堆在最上的牌放到最下面;
Step 3: 将牌堆最上的3张拿出,不改变顺序,并随机插入牌堆中间;
Step 4: 将牌堆最上方的牌拿走,放在一旁;
Step 5: 按照南/北/不知道是南或者北方地区,判断自己属于哪一地区,并分别将牌堆最上的1/2/3,不改变顺序,并随机插入牌堆中间;
Step 6: 按性别男/女,从牌堆最上方拿走1/2张牌,一边念口诀:“见证奇迹的时刻”,每念一个字,将牌堆最上方的牌放到牌堆最下;
Step 7: 念口诀“好运留下米”时,将牌堆最上的牌放到牌堆最下;念“烦恼扔出去”时,将牌堆最上方的牌移除。重复这两句口诀,直到手中只有一张牌;
Step 8: 最后留下的牌和Step 4拿走的牌是一样的。

过程拆开分来其实就是对列表进行一个简单的操作了

用python实现其中的过程

0. 模拟扑克牌打乱并抽取的过程;

import random
import itertools
import copy
# 定义扑克牌
suits = ['红桃', '方块', '梅花', '黑桃']
ranks = ['A', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '10', 'J', 'Q', 'K']
jokers = ['小王', '大王']
deck_of_cards = list(itertools.product(suits, ranks)) + jokers
random.shuffle(deck_of_cards)       # 模拟打乱的操作
print(f"随机生成的{len(deck_of_cards)}扑克牌:", deck_of_cards)
selected_cards = random.sample(deck_of_cards, 4)
print("随机抽取其中的四张牌:", selected_cards)

随机抽取其中的四张牌: [('红桃', '9'), ('黑桃', '8'), ('黑桃', 'A'), ('黑桃', 'K')]

1. 将四张4张牌撕成两半,直接将两堆叠放;

def split_and_stack(cards):cards_copy = copy.copy(cards)merged_cards = cards + cards_copyreturn merged_cardssplit_cards = split_and_stack(selected_cards)
print("撕成两半后堆叠:", split_cards)

撕成两半后堆叠: [('红桃', '9'), ('黑桃', '8'), ('黑桃', 'A'), ('黑桃', 'K'), ('红桃', '9'), ('黑桃', '8'), ('黑桃', 'A'), ('黑桃', 'K')]

2. 假设姓名为n个字,重复n次,将堆在最上的牌放到最下面;

def repeat_name(cards, name):name_length = len(name)for _ in range(name_length):# 取出堆在最上的牌,放到最下面top_card = cards.pop(0)  cards.append(top_card) return cardssplit_cards_repeated = repeat_name(split_cards, name)
print(f"{name} 重复姓名字数次后的牌堆:", split_cards_repeated)

夏天是冰红茶 重复姓名字数次后的牌堆: [('黑桃', 'A'), ('黑桃', 'K'), ('红桃', '9'), ('黑桃', '8'), ('黑桃', 'A'), ('黑桃', 'K'), ('红桃', '9'), ('黑桃', '8')]

3. 将牌堆最上的3张拿出,不改变顺序,并随机插入牌堆中间;

def take_top_and_insert(cards):top_three_cards = cards[:3]  # 取出最上面的3张牌remaining_cards = cards[3:]  # 剩下的牌insert_index = random.randint(1, len(remaining_cards))shuffled_cards = remaining_cards[:insert_index] + top_three_cards + remaining_cards[insert_index:]return shuffled_cardsshuffled_cards = take_top_and_insert(split_cards_repeated)
print("牌堆最上的3张拿出,随机插入后的牌堆:", shuffled_cards)

牌堆最上的3张拿出,随机插入后的牌堆: [('黑桃', '8'), ('黑桃', 'A'), ('黑桃', 'A'), ('黑桃', 'K'), ('红桃', '9'), ('黑桃', 'K'), ('红桃', '9'), ('黑桃', '8')]

4. 将牌堆最上方的牌拿走,放在一旁;

def take_top_card(cards):top_card = cards.pop(0)  # 取出最上方的牌return top_cardtop_card = take_top_card(shuffled_cards)
print("拿走的牌:", top_card)
print("剩余的牌:", shuffled_cards)

拿走的牌: ('黑桃', '8')
剩余的牌: [('黑桃', 'A'), ('黑桃', 'A'), ('黑桃', 'K'), ('红桃', '9'), ('黑桃', 'K'), ('红桃', '9'), ('黑桃', '8')] 

5. 按照南/北/不知道是南或者北方地区,判断自己属于哪一地区,并分别将牌堆最上的1/2/3,不改变顺序,并随机插入牌堆中间;

def insert_cards_based_on_region(cards, region):if region == "南":insert_count = 1elif region == "北":insert_count = 2else:insert_count = 3top = cards[:insert_count]remaining_cards = cards[insert_count:]insert_index = random.randint(0, len(remaining_cards)-1)shuffled_cards = remaining_cards[:insert_index] + top + remaining_cards[insert_index:]return shuffled_cardsshuffled_cards_region = insert_cards_based_on_region(shuffled_cards, region)
print(f"{region}方地区插入后的牌堆:", shuffled_cards_region)

南方地区插入后的牌堆: [('黑桃', 'A'), ('黑桃', 'K'), ('红桃', '9'), ('黑桃', 'K'), ('黑桃', 'A'), ('红桃', '9'), ('黑桃', '8')] 

6. 按性别男/女,从牌堆最上方拿走1/2张牌,一边念口诀:“见证奇迹的时刻”,每念一个字,将牌堆最上方的牌放到牌堆最下;

def take_and_chant(cards, gender, chant="见证奇迹的时刻"):take_count = 0if gender == "男":take_count = 1elif gender == "女":take_count = 2else:print("未知性别")remaining_cards = cards[take_count:]  # 剩下的牌print(remaining_cards)# 念口诀过程for c in chant:remaining_cards.append(remaining_cards.pop(0))  # 将最上方的牌放到牌堆最下return remaining_cardsremaining_cards= take_and_chant(shuffled_cards_region, gender, chant)
print(f"剩余的牌堆:", remaining_cards)

[('黑桃', 'K'), ('红桃', '9'), ('黑桃', 'K'), ('黑桃', 'A'), ('红桃', '9'), ('黑桃', '8')]
剩余的牌堆: [('红桃', '9'), ('黑桃', 'K'), ('黑桃', 'A'), ('红桃', '9'), ('黑桃', '8'), ('黑桃', 'K')] 

7/8. 念口诀“好运留下米”时,将牌堆最上的牌放到牌堆最下;念“烦恼扔出去”时,将牌堆最上方的牌移除。重复这两句口诀,直到手中只有一张牌;最后留下的牌和Step 4拿走的牌是一样的。

def chant_and_modify(cards):iter = 1while len(cards) > 1:chant_good_luck = "好运留下米"chant_throw_away = "烦恼扔出去"print(f"\n第{iter}轮口诀开始:")cards.append(cards.pop(0))print(f"口诀{chant_good_luck}结束后手上的牌:", cards)cards.pop(0)print(f"口诀{chant_throw_away}结束后手上的牌:", cards)iter += 1return cards[0]final_card = chant_and_modify(remaining_cards)
print(f"\n最终留下的牌:{final_card}, Step 4:{top_card}")

第1轮口诀开始:
口诀好运留下米结束后手上的牌: [('黑桃', 'K'), ('黑桃', 'A'), ('红桃', '9'), ('黑桃', '8'), ('黑桃', 'K'), ('红桃', '9')]
口诀烦恼扔出去结束后手上的牌: [('黑桃', 'A'), ('红桃', '9'), ('黑桃', '8'), ('黑桃', 'K'), ('红桃', '9')]

第2轮口诀开始:
口诀好运留下米结束后手上的牌: [('红桃', '9'), ('黑桃', '8'), ('黑桃', 'K'), ('红桃', '9'), ('黑桃', 'A')]
口诀烦恼扔出去结束后手上的牌: [('黑桃', '8'), ('黑桃', 'K'), ('红桃', '9'), ('黑桃', 'A')]

第3轮口诀开始:
口诀好运留下米结束后手上的牌: [('黑桃', 'K'), ('红桃', '9'), ('黑桃', 'A'), ('黑桃', '8')]
口诀烦恼扔出去结束后手上的牌: [('红桃', '9'), ('黑桃', 'A'), ('黑桃', '8')]

第4轮口诀开始:
口诀好运留下米结束后手上的牌: [('黑桃', 'A'), ('黑桃', '8'), ('红桃', '9')]
口诀烦恼扔出去结束后手上的牌: [('黑桃', '8'), ('红桃', '9')]

第5轮口诀开始:
口诀好运留下米结束后手上的牌: [('红桃', '9'), ('黑桃', '8')]
口诀烦恼扔出去结束后手上的牌: [('黑桃', '8')]

最终留下的牌:('黑桃', '8'), Step 4:('黑桃', '8')

完整的代码

import random
import itertools
import copy
# 定义扑克牌
suits = ['红桃', '方块', '梅花', '黑桃']
ranks = ['A', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '10', 'J', 'Q', 'K']
jokers = ['小王', '大王']
deck_of_cards = list(itertools.product(suits, ranks)) + jokers
random.shuffle(deck_of_cards)       # 模拟打乱的操作
print(f"随机生成的{len(deck_of_cards)}扑克牌:", deck_of_cards)
selected_cards = random.sample(deck_of_cards, 4)
print("随机抽取其中的四张牌:", selected_cards)# 模拟性别为男的情况
name = "夏天是冰红茶"
gender = "男"
chant = "见证奇迹的时刻"
region = "南"# step 1: 将四张4张牌撕成两半,直接将两堆叠放;
def split_and_stack(cards):cards_copy = copy.copy(cards)merged_cards = cards + cards_copyreturn merged_cardssplit_cards = split_and_stack(selected_cards)
print("撕成两半后堆叠:", split_cards)# Step 2: 设你的姓名为n个字,重复n次,将堆在最上的牌放到最下面;
def repeat_name(cards, name):name_length = len(name)for _ in range(name_length):# 取出堆在最上的牌,放到最下面top_card = cards.pop(0)cards.append(top_card)return cardssplit_cards_repeated = repeat_name(split_cards, name)
print(f"{name} 重复姓名字数次后的牌堆:", split_cards_repeated)# Step 3: 将牌堆最上的3张拿出,不改变顺序,并随机插入牌堆中间
def take_top_and_insert(cards):top_three_cards = cards[:3]  # 取出最上面的3张牌remaining_cards = cards[3:]  # 剩下的牌insert_index = random.randint(1, len(remaining_cards))shuffled_cards = remaining_cards[:insert_index] + top_three_cards + remaining_cards[insert_index:]return shuffled_cardsshuffled_cards = take_top_and_insert(split_cards_repeated)
print("牌堆最上的3张拿出,随机插入后的牌堆:", shuffled_cards)# Step 4: 将牌堆最上方的牌拿走,放在一旁
def take_top_card(cards):top_card = cards.pop(0)  # 取出最上方的牌return top_cardtop_card = take_top_card(shuffled_cards)
print("拿走的牌:", top_card)
print("剩余的牌:", shuffled_cards)# Step 5: 按照南/北/不知道是南或者北方地区,判断自己属于哪一地区,并分别将牌堆最上的1/2/3,不改变顺序,并随机插入牌堆中间
def insert_cards_based_on_region(cards, region):if region == "南":insert_count = 1elif region == "北":insert_count = 2else:insert_count = 3top = cards[:insert_count]remaining_cards = cards[insert_count:]insert_index = random.randint(0, len(remaining_cards)-1)shuffled_cards = remaining_cards[:insert_index] + top + remaining_cards[insert_index:]return shuffled_cardsshuffled_cards_region = insert_cards_based_on_region(shuffled_cards, region)
print(f"{region}方地区插入后的牌堆:", shuffled_cards_region)# Step 6: 按性别男/女,从牌堆最上方拿走1/2张牌,一边念口诀:“见证奇迹的时刻”,每念一个字,将牌堆最上方的牌放到牌堆最下。
def take_and_chant(cards, gender, chant="见证奇迹的时刻"):take_count = 0if gender == "男":take_count = 1elif gender == "女":take_count = 2else:print("未知性别")remaining_cards = cards[take_count:]  # 剩下的牌print(remaining_cards)# 念口诀过程for c in chant:remaining_cards.append(remaining_cards.pop(0))  # 将最上方的牌放到牌堆最下return remaining_cardsremaining_cards= take_and_chant(shuffled_cards_region, gender, chant)
print(f"剩余的牌堆:", remaining_cards)# Step 7: 念口诀“好运留下米”时,将牌堆最上的牌放到牌堆最下;念“烦恼扔出去”时,将牌堆最上方的牌移除。重复这两句口诀,直到手中只有一张牌;
def chant_and_modify(cards):iter = 1while len(cards) > 1:chant_good_luck = "好运留下米"chant_throw_away = "烦恼扔出去"print(f"\n第{iter}轮口诀开始:")cards.append(cards.pop(0))print(f"口诀{chant_good_luck}结束后手上的牌:", cards)cards.pop(0)print(f"口诀{chant_throw_away}结束后手上的牌:", cards)iter += 1return cards[0]# Step 8: 最后留下的牌和Step 4拿走的牌是一样的。
final_card = chant_and_modify(remaining_cards)
print(f"\n最终留下的牌:{final_card}, Step 4:{top_card}")

大家可以自己去试一试,在步骤6后男生拿走的牌总是会在对应的第5位,女生拿走的牌总是会在对应的第3位。

结语

其实说实话,这种数学魔术在我小时候买的书里就曾经看到过许多。虽然现在了解了其中的数学原理,但当时的惊奇与欢乐感觉依然难以忘怀。刘谦老师在表演中展现了非凡的技艺,不仅仅是数学的巧妙运用,更是他善于抓住观众的好奇心,创造出让人难以置信的奇迹。

相关文章:

  • 操作系统面试问题——说一下什么是零拷贝?
  • 蓝桥杯刷题--python-4
  • 域名解析大概过程笔记
  • Dubbo集成Zookeeper embbed模式
  • 屏幕字体种类介绍
  • 第62讲商品搜索动态实现以及性能优化
  • CVE-2022-0760 漏洞复现
  • 力扣:376. 摆动序列
  • vue监视和深度监视
  • 红队打靶练习:GLASGOW SMILE: 1.1
  • DS Wannabe之5-AM Project: DS 30day int prep day14
  • Spring Cloud Neflix Hystrix应用实战详解
  • IM聊天系统为什么需要做消息幂等?如何使用Redis以及Lua脚本做消息幂等【第12期】
  • 如何把手机平板变为电脑的屏幕
  • 《Docker极简教程》--Docker环境的搭建-在Windows上搭建Docker环境
  • k8s如何管理Pod
  • Leetcode 27 Remove Element
  • Nodejs和JavaWeb协助开发
  • Python利用正则抓取网页内容保存到本地
  • Spring-boot 启动时碰到的错误
  • STAR法则
  • Webpack入门之遇到的那些坑,系列示例Demo
  • windows下mongoDB的环境配置
  • 持续集成与持续部署宝典Part 2:创建持续集成流水线
  • 关于 Cirru Editor 存储格式
  • 湖南卫视:中国白领因网络偷菜成当代最寂寞的人?
  • 技术:超级实用的电脑小技巧
  • 解决jsp引用其他项目时出现的 cannot be resolved to a type错误
  • 力扣(LeetCode)965
  • 嵌入式文件系统
  • 提醒我喝水chrome插件开发指南
  • 移动端解决方案学习记录
  • 蚂蚁金服CTO程立:真正的技术革命才刚刚开始
  • ​secrets --- 生成管理密码的安全随机数​
  • ​批处理文件中的errorlevel用法
  • #AngularJS#$sce.trustAsResourceUrl
  • #if和#ifdef区别
  • #pragma once
  • (超简单)使用vuepress搭建自己的博客并部署到github pages上
  • (转)Android学习笔记 --- android任务栈和启动模式
  • .gitignore文件—git忽略文件
  • .locked1、locked勒索病毒解密方法|勒索病毒解决|勒索病毒恢复|数据库修复
  • .NET 使用配置文件
  • .NET/C# 推荐一个我设计的缓存类型(适合缓存反射等耗性能的操作,附用法)
  • .Net高阶异常处理第二篇~~ dump进阶之MiniDumpWriter
  • .Net转前端开发-启航篇,如何定制博客园主题
  • /var/log/cvslog 太大
  • @NestedConfigurationProperty 注解用法
  • @reference注解_Dubbo配置参考手册之dubbo:reference
  • [ vulhub漏洞复现篇 ] struts2远程代码执行漏洞 S2-005 (CVE-2010-1870)
  • [1525]字符统计2 (哈希)SDUT
  • [boost]使用boost::function和boost::bind产生的down机一例
  • [BZOJ1089][SCOI2003]严格n元树(递推+高精度)
  • [corCTF 2022] CoRJail: From Null Byte Overflow To Docker Escape
  • [halcon案例2] 足球场的提取和射影变换