好运留下来,烦恼丢出去
人生苦短,我用Python
春晚刘谦魔术,其实是一个数学原理,今天用python更直观地为大家演示一下这个魔术原理。
一、导入库
import random
from collections import deque
二、跟着刘谦步骤写程序
1、打乱13张牌
用一个 cards 列表存放 13 张不一样的牌 ["2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "10", "J", "Q", "K", "A"]
使用random.shuffle() 函数,将列表中的元素随机打乱。这个函数会直接修改原始列表,而不是创建一个新的打乱顺序的列表。
cards = ["2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "10", "J", "Q", "K", "A"]
print(f"最初的的13张牌:{cards}")
random.shuffle(cards)
print(f"打乱顺序的13张牌:{cards}")
控制台中输出如下:
2、随机抽取4张牌
使用random.sample()函数,从列表中随机抽取指定数量的元素。这个函数不会修改原始序列,而是返回一个新的包含抽取元素的列表。
# 随机选择4张牌
random_4_cards = random.sample(cards, 4)
print(f"随机抽出的4张牌:{random_4_cards}")
控制台输出如下:
3、将牌对折后撕开
创建了一个名为 random_8_cards 的双端队列,其中包含 random_4_cards 的 2 倍元素。
# 对折后撕开得到8张牌
random_8_cards = deque(random_4_cards * 2)
print(f"对折后撕开得到8张牌:{random_8_cards}")
控制台输出如下:
4、根据名字字数得到新顺序牌
使用 collections.deque 类中的rotate() 方法,将双端队列中的元素向左或向右旋转指定的位置。这个方法接受一个参数,表示要旋转的位置数。正数表示向右旋转,负数表示向左旋转。
# 1. 根据名字有几个字,将前几张牌移到最后
name = int(input("请输入名字字数:"))
# 将双端队列中的元素向左旋转几个位置
random_8_cards.rotate(-name)
print(f"根据名字字数调整后的牌:{random_8_cards}")
控制台输出如下:5、最上面3张插入剩下牌中间:
# 2. 取出前三张牌并随机插入剩余牌中,不能插在第一张和最后一张
first_three = [random_8_cards.popleft() for i in range(3)]
print(f"上面3张牌是:{first_three}")
print(f"下面5张牌是:{random_8_cards}")
for card in first_three:
insert_position = random.randint(1, len(random_8_cards) - 2)
random_8_cards.insert(insert_position, card)
print(f"插入牌是:{card},随机插入位置是:{insert_position+1},新牌顺序是{random_8_cards}")
print(f"上面3张牌随机插入剩下牌中间,此时新牌顺序:{random_8_cards}")
控制台输出结果如下:
6、最上面1张牌藏起来
# 3. 把最上面的牌藏起来
remembered_card = random_8_cards.popleft()
print(f"藏起来的1张牌是:{remembered_card}")
print(f"剩下7张牌是:{random_8_cards}")
控制台输出如下:
7、根据南北方得到新顺序牌
# 4. 南方人取1张,北方人取2张,无法确定取3张,将这些牌随机插入剩下的牌中
location = int(input("请输入地区,南方人输入1,北方人输入2,无法确定输入3:"))
first_location = [random_8_cards.popleft() for i in range(location)]
print(f"上面地区牌是:{first_location}")
print(f"剩下牌是:{random_8_cards}")
for card in first_location:
insert_position = random.randint(1, len(random_8_cards) - 2)
random_8_cards.insert(insert_position, card)
print(f"插入牌是:{card},随机插入位置是:{insert_position + 1},新牌顺序是{random_8_cards}")
print(f"根据南北方,随机插入剩下牌中间,此时新牌顺序:{random_8_cards}")
控制台输出如下:
8、根据性别得到新顺序牌
# 5. 男生取1张,女生取2张,将这些牌扔掉
gender = int(input("请输入性别,男性输入1,女性输入2:"))
for i in range(gender):
random_8_cards.popleft()
print(f"根据性别扔牌,此时新牌顺序:{random_8_cards}")
控制台输出如下:
9、见证奇迹的时刻
"见证奇迹的时刻"是 7 个字,翻译成代码就是将双端队列中的元素向左旋转 7 个位置。
# 6. 见证奇迹的时刻
# 将双端队列中的元素向左旋转7个位置
random_8_cards.rotate(-7)
print(f"见证奇迹的时刻(向左旋转7次牌),此时新牌顺序:{random_8_cards}")
控制台输出如下:
10、好运留下来,烦恼丢出去
# 7. 好运留下来,烦恼丢出去!
while len(random_8_cards) > 1:
random_8_cards.append(random_8_cards.popleft()) # 第一张牌移到最后
random_8_cards.popleft() # 删除现在的第一张牌
print(f"好运留下来,烦恼丢出去!(第一张牌移到最后,删除现在的第一张牌)此时剩余牌顺序:{random_8_cards}")
print(f"剩余最后1张牌是:{random_8_cards}")
控制台输出如下:
三、完整代码
完整的代码程序如下:
import random
from collections import deque
cards = ["2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "10", "J", "Q", "K", "A"]
print(f"最初的的13张牌:{cards}")
random.shuffle(cards)
print(f"打乱顺序的13张牌:{cards}")
# 随机选择4张牌
random_4_cards = random.sample(cards, 4)
print(f"随机抽出的4张牌:{random_4_cards}")
# 对折后撕开得到8张牌
random_8_cards = deque(random_4_cards * 2)
print(f"对折后撕开得到8张牌:{random_8_cards}")
# 1. 根据名字有几个字,将前几张牌移到最后
name = int(input("请输入名字字数:"))
# 将双端队列中的元素向左旋转几个位置
random_8_cards.rotate(-name)
print(f"根据名字字数调整后的牌:{random_8_cards}")
# 2. 取出前三张牌并随机插入剩余牌中,不能插在第一张和最后一张
first_three = [random_8_cards.popleft() for _ in range(3)]
print(f"上面3张牌是:{first_three}")
print(f"下面5张牌是:{random_8_cards}")
for card in first_three:
insert_position = random.randint(1, len(random_8_cards) - 2)
random_8_cards.insert(insert_position, card)
print(f"插入牌是:{card},随机插入位置是:{insert_position + 1},新牌顺序是{random_8_cards}")
print(f"上面3张牌随机插入剩下牌中间,此时新牌顺序:{random_8_cards}")
# 3. 把最上面的牌藏起来
remembered_card = random_8_cards.popleft()
print(f"藏起来的1张牌是:{remembered_card}")
print(f"剩下7张牌是:{random_8_cards}")
# 4. 南方人取1张,北方人取2张,无法确定取3张,将这些牌随机插入剩下的牌中
location = int(input("请输入地区,南方人输入1,北方人输入2,无法确定输入3:"))
first_location = [random_8_cards.popleft() for i in range(location)]
print(f"上面地区牌是:{first_location}")
print(f"剩下牌是:{random_8_cards}")
for card in first_location:
insert_position = random.randint(1, len(random_8_cards) - 2)
random_8_cards.insert(insert_position, card)
print(f"插入牌是:{card},随机插入位置是:{insert_position + 1},新牌顺序是{random_8_cards}")
print(f"根据南北方,随机插入剩下牌中间,此时新牌顺序:{random_8_cards}")
# 5. 男生取1张,女生取2张,将这些牌扔掉
gender = int(input("请输入性别,男性输入1,女性输入2:"))
for i in range(gender):
random_8_cards.popleft()
print(f"根据性别扔牌,此时新牌顺序:{random_8_cards}")
# 6. 见证奇迹的时刻
# 将双端队列中的元素向左旋转7个位置
random_8_cards.rotate(-7)
print(f"见证奇迹的时刻(向左旋转7次牌),此时新牌顺序:{random_8_cards}")
# 7. 好运留下来,烦恼丢出去!
while len(random_8_cards) > 1:
random_8_cards.append(random_8_cards.popleft()) # 第一张牌移到最后
random_8_cards.popleft() # 删除现在的第一张牌
print(f"好运留下来,烦恼丢出去!(第一张牌移到最后,删除现在的第一张牌)此时剩余牌顺序:{random_8_cards}")
print(f"剩余最后1张牌是:{random_8_cards}")
# 8. 查看藏起来的1张牌
print(f"藏起来的1张牌是:{remembered_card}")
控制台输出如下:
四、封装函数
我们将上面的代码进行封装,定义一个 magic() 函数,把名字字数定义为随机 1-10 的数字,南北方人为随机 1-3 的数字,性别为随机 1-2 的数字。
在 main 主函数内调用 10 万次 magic()函数,看一下运行结果正确率。
import random
from collections import deque
def magic():
cards = ["2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "10", "J", "Q", "K", "A"]
# print(f"最初的的13张牌:{cards}")
random.shuffle(cards)
# print(f"打乱顺序的13张牌:{cards}")
# 随机选择4张牌
random_4_cards = random.sample(cards, 4)
# print(f"随机抽出的4张牌:{random_4_cards}")
# 对折后撕开得到8张牌
random_8_cards = deque(random_4_cards * 2)
# print(f"对折后撕开得到8张牌:{random_8_cards}")
# 1. 根据名字有几个字,将前几张牌移到最后
name = int(random.randint(1, 10))
# 将双端队列中的元素向左旋转几个位置
random_8_cards.rotate(-name)
# print(f"根据名字字数调整后的牌:{random_8_cards}")
# 2. 取出前三张牌并随机插入剩余牌中,不能插在第一张和最后一张
first_three = [random_8_cards.popleft() for _ in range(3)]
# print(f"上面3张牌是:{first_three}")
# print(f"下面5张牌是:{random_8_cards}")
for card in first_three:
insert_position = random.randint(1, len(random_8_cards) - 2)
random_8_cards.insert(insert_position, card)
# print(f"插入牌是:{card},随机插入位置是:{insert_position + 1},新牌顺序是{random_8_cards}")
# print(f"上面3张牌随机插入剩下牌中间,此时新牌顺序:{random_8_cards}")
# 3. 把最上面的牌藏起来
remembered_card = random_8_cards.popleft()
# print(f"藏起来的1张牌是:{remembered_card}")
# print(f"剩下7张牌是:{random_8_cards}")
# 4. 南方人取1张,北方人取2张,无法确定取3张,将这些牌随机插入剩下的牌中
location = int(random.randint(1, 4))
first_location = [random_8_cards.popleft() for i in range(location)]
# print(f"上面地区牌是:{first_location}")
# print(f"剩下牌是:{random_8_cards}")
for card in first_location:
insert_position = random.randint(1, len(random_8_cards) - 2)
random_8_cards.insert(insert_position, card)
# print(f"插入牌是:{card},随机插入位置是:{insert_position + 1},新牌顺序是{random_8_cards}")
# print(f"根据南北方,随机插入剩下牌中间,此时新牌顺序:{random_8_cards}")
# 5. 男生取1张,女生取2张,将这些牌扔掉
gender = int(random.randint(1, 2))
for i in range(gender):
random_8_cards.popleft()
# print(f"根据性别扔牌,此时新牌顺序:{random_8_cards}")
# 6. 见证奇迹的时刻
# 将双端队列中的元素向左旋转7个位置
random_8_cards.rotate(-7)
# print(f"见证奇迹的时刻(向左旋转7次牌),此时新牌顺序:{random_8_cards}")
# 7. 好运留下来,烦恼丢出去!
while len(random_8_cards) > 1:
random_8_cards.append(random_8_cards.popleft()) # 第一张牌移到最后
random_8_cards.popleft() # 删除现在的第一张牌
# print(f"好运留下来,烦恼丢出去!(第一张牌移到最后,删除现在的第一张牌)此时剩余牌顺序:{random_8_cards}")
# print(f"剩余最后1张牌是:{random_8_cards[0]}")
# 8. 查看藏起来的1张牌
# print(f"藏起来的1张牌是:{remembered_card[0]}")
return [random_8_cards[0], remembered_card]
if __name__ == '__main__':
# 进行多次模拟,计算正确率
times = 100000
correct_match_times = 0
for i in range(times):
result = magic()
if result[0] == result[1]:
correct_match_times += 1
match_rate = f"{(correct_match_times / times * 100)} % "
print(f"运行{times}次,正确率是{match_rate}")
通过我们的代码实验,可以看出刘谦的这个魔术纯粹是数学原理,只要按照固定的顺序执行,就一定能拼成完成的牌。
所以小尼的牌能对不上也真是有点东西
据说是约瑟夫环......
四张牌撕成八张之后上下叠放,我们用从上至下的ABCD来表示
那么此时牌的序列为ABCDABCD
第一步:从上方按照名字字数以此把牌放到下方
例:名字为二字时,序列为CDABCDAB
名字为三字时,序列为DABCDABC
名字为七字时,序列为DABCDABC
名字无论为几个字,序列中前四个和后四个相同
记新的序列为abcXabcX
第二步:从上方取三张,插入剩下的五张之间
这一步在插入的过程中,插入的是剩下五张序列(XabcX)的空隙中,这使得abc的位置
是随机的,但是俩个X的位置必然是第一位和最后一位,记新序列为X000000X
第三步:把第一张(一定为X)放在屁股底下
此时剩下七张序列为000000X
第四步:(1)根据南北方取上方一至三张,放到上的几张之间
此时剩下七张序列仍为000000X
(2)根据男女性别取上方一至二张丢掉
此时剩下为000000X或00000X
第五步:喊出“见证奇迹的时刻”并依次把第一张放在最后一张(放七次)
此时序列为i)00000X0或ii)000X00
第六步:循环操作“扔掉最上面的一张之后,再把新的第一张放在最后”直至仅剩一张
此时i)00000X0中操作一次后为000X00,与ii)000X00相同,
故我们只分析000X00即可。
000X00
扔:00X00
扔:X000
扔:00X
扔:X0
扔:X
换:0X000
换:000X
换:0X0
换:OX
第七步:剩下的必为X,与第三步中放屁股下面的一定相同。
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原文始发于微信公众号(小明今天拿站了吗):Python实现春晚刘谦魔术“好运留下来,烦恼丢出去”【文末赠送春晚83-23年合集】
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