在今年的春晚上，刘谦表演了一个与"约瑟夫问题"相关的卡牌魔术。这两天忙来忙去，终于有空用代码来复现一下。
这是魔术的过程:
- 步骤 1：将准备好的 4 张扑克牌平均撕成两份，并叠在一起。
- 步骤 2：将牌堆顶数量为【名字字数】的牌移至牌堆底。
- 步骤 3：将前三张牌放在牌堆中间并取出牌堆顶的牌，放置在一旁。
- 步骤 4：取出牌堆顶的若干张牌插入牌堆中间，此处选择的牌数为南方人取 1 张，北方人取 2 张，若不确定是南方人还是北方人取 3 张。
- 步骤 5：男生扔掉牌堆顶 1 张，女生扔掉牌堆顶 2 张。
- 步骤 6：执行"见证奇迹的时刻"循环，每说一个字，就取出牌堆顶一张牌放置在牌堆底。
- 步骤 7：从牌堆顶开始，每次先将牌堆顶的一张牌放在牌堆底，再扔掉牌堆顶的一张牌，重复以上操作直到只剩一张牌，检查此牌和放置在一旁的牌是否吻合。若吻合，则魔术成功。
抽卡
我们先模拟抽卡的过程，这里需要先从排队中抽取4张牌，这里我使用了python的randint模块，他可以生成随机整数，这里需要注意的是randint的取值是前闭后闭。这里要分别取得牌的数字和花色，需要注意的是，为了能区分结果，在抽牌时我们用 if pork not in porks 判断已抽取的牌堆中没有重复的牌：
python
from random import randint
porks = []
while len(porks) < 4:
num = randint(0, 12)
ranks = [
"Ace",
"2",
"3",
"4",
"5",
"6",
"7",
"8",
"9",
"10",
"Jack",
"Queen",
"King",
]
colornnum = randint(0,4)
color = ["♥", "♠", "♦", "♣"]
pork = ranks[num] + color[colornnum]
if pork not in porks:
porks.append(pork)要模拟撕卡的过程很简单，在代码中重复抽取的卡片即可。
python
porks = porks + porks
根据名字移动卡片
第二步，我们要将牌堆顶数量为【名字字数】的牌移至牌堆底。这里我对名字的长度进行模拟，randint(2, 8) 随机生成2-8个字长度的名字。如果需要的话，也可以改成认为输入名字并判断长度。nameporks表示抽出的卡片，porks[num:] + nameporks把抽出点卡片放到牌堆底部。
python
num = randint(2, 8)
print(f"名字的字数是{num}")
nameporks = porks[:num]
print(f"名字抽出的卡片是{nameporks}")
porks = porks[num:] + nameporks
print(f"此时的卡片是{porks}")移动三张卡片和抽取卡片
这一步需要我们抽出牌堆顶部的三张牌，牌堆顶部的三张卡片并插入到剩下的牌堆中,其中我用headporks 代表抽出点头三张牌，bottomporks是剩下的牌。
num = randint(1, 4) 是要插入纸牌的位置，需要注意点是，这里我插入纸牌的位置要排除掉首位和末尾。在完成卡片的插入后，我们取出牌堆顶的第一张卡片。
python
headporks = porks[:3]
bottomporks = porks[3:]
num = randint(1, 4)
print(f"插入扑克的位置是{num}")
porks = bottomporks[:num] + headporks + bottomporks[num:]
print(f"插入扑克卡片顺序是{porks}")
# 藏起卡片
print(f"删除的卡片是{porks[0]}")
porks = porks[1:]抽出若干牌插入剩下的的牌堆
这里我通过生成随机数来判断是北方人、南方人还是其他,还是像之前做过的一样，通过生成随机数来判断是什么人num = randint(0, 2)。
python
num = randint(0, 2)
if num == 0:
selectcards = porks[:1]
porks = porks[1:]
numpork = randint(1, 5)
porks = porks[:numpork] + selectcards + porks[numpork:]
print(num)
print("南方人")
elif num == 1:
selectcards = porks[:2]
porks = porks[2:]
numpork = randint(1, 4)
porks = porks[:numpork] + selectcards + porks[numpork:]
print(num)
print("北方人")
elif num == 2:
selectcards = porks[:3]
porks = porks[3:]
numpork = randint(1, 3)
porks = porks[:numpork] + selectcards + porks[numpork:]
print(numpork)
print("外国人")
print(porks)男生扔掉牌堆顶 1 张，女生扔掉牌堆顶 2 张。
这里根据男女，去掉顶部的牌，男生去掉一张，女生去掉三张。
python
num = randint(0, 1)
if num == int(0):
porks = porks[1:]
print("性别为男")
elif num == int(1):
porks = porks[2:]
print("性别为女")
print(f"卡片上{porks}")执行"见证奇迹的时刻"循环
这里循环七次即可，每次把顶部的第一张牌移动到底部。需要注意的是，在抽取牌的过程中，如果只抽出第一张牌，要人为增加一个列表[porks[0]]。
python
for i in range(0, 7):
headporks = [porks[0]]
bottomporks = porks[1:]
porks = bottomporks + headporks
print(porks)
print(f"交换后的卡片是{porks}")
幸福留下来和烦恼丢出去
在这一步的过程中，如果牌堆中的牌数大于1，就进行循环，首先把顶部的牌放到底部，然后扔掉顶部的牌。
python
while len(porks) > 1:
headporks = [porks[0]]
bottomporks = porks[1:]
porks = bottomporks + headporks
print(f"欢乐{porks}")
# 烦恼
porks = porks[1:]
print(f"烦恼{porks}")
完整代码：
python
from random import randint
# 步骤 1：将准备好的 4 张扑克牌平均撕成两份，并叠在一起。
porks = []
while len(porks) < 4:
num = randint(0, 12)
ranks = [
"Ace",
"2",
"3",
"4",
"5",
"6",
"7",
"8",
"9",
"10",
"Jack",
"Queen",
"King",
]
colornnum = randint(0, 3)
color = ["♥", "♠", "♦", "♣"]
pork = ranks[num] + color[colornnum]
if pork not in porks:
porks.append(pork)
print(porks)
porks = porks + porks
print(f"卡片顺序是{porks}")
# 步骤 2：将牌堆顶数量为【名字字数】的牌移至牌堆底。
num = randint(2, 8)
print(f"名字的字数是{num}")
nameporks = porks[:num]
print(f"名字抽出的卡片是{nameporks}")
porks = porks[num:] + nameporks
print(f"此时的卡片是{porks}")
# 步骤 3：将前三张牌放在牌堆中间并取出牌堆顶的牌，放置在一旁。
headporks = porks[:3]
bottomporks = porks[3:]
num = randint(1, 4)
print(f"插入扑克的位置是{num}")
porks = bottomporks[:num] + headporks + bottomporks[num:]
print(f"插入扑克卡片顺序是{porks}")
# 藏起卡片
print(f"删除的卡片是{porks[0]}")
porks = porks[1:]
print(porks)
# 南方人1，北方人2，其他3
num = randint(0, 2)
if num == 0:
selectcards = porks[:1]
porks = porks[1:]
numpork = randint(1, 5)
porks = porks[:numpork] + selectcards + porks[numpork:]
print(num)
print("南方人")
elif num == 1:
selectcards = porks[:2]
porks = porks[2:]
numpork = randint(1, 4)
porks = porks[:numpork] + selectcards + porks[numpork:]
print(num)
print("北方人")
elif num == 2:
selectcards = porks[:3]
porks = porks[3:]
numpork = randint(1, 3)
porks = porks[:numpork] + selectcards + porks[numpork:]
print(numpork)
print("外国人")
print(porks)
# 男生1，女生2
# 0 男生 1 女生
num = randint(0, 1)
if num == int(0):
porks = porks[1:]
print("性别为男")
elif num == int(1):
porks = porks[2:]
print("性别为女")
print(f"卡片上{porks}")
# 见证奇迹的时刻
for i in range(0, 7):
headporks = [porks[0]]
bottomporks = porks[1:]
porks = bottomporks + headporks
print(porks)
print(f"交换后的卡片是{porks}")
while len(porks) > 1:
headporks = [porks[0]]
bottomporks = porks[1:]
porks = bottomporks + headporks
print(f"欢乐{porks}")
# 烦恼
porks = porks[1:]
print(f"烦恼{porks}")
print(porks)