春晚刘谦撕纸牌魔术模拟程序

春晚上刘谦的两个魔术表演都非常精彩，尤其是第二个魔术，他演绎了经典的约瑟夫环问题。作为一名程序员我们尝试从编程的角度来揭秘刘谦的魔术。

约瑟夫环

约瑟夫环（Josephus problem）是一个著名的理论问题，它描述的是这样一个场景：n个人（以编号1，2，3…n分别表示）围坐在一张圆桌周围，从编号为k的人开始报数，数到m的那个人出圈，他的下一个人又从1开始报数，数到m的那个人又出圈，依此规律重复下去，直到剩余最后一个胜利者。这个问题在计算机科学和数学中都有广泛的应用，其在计算机编程的算法中又称为约瑟夫环或“丢手绢问题”。

魔术流程

Java代码

import java.util.*;

public class CWMS {

    static String[] num = {"A", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "10", "J", "Q", "K"};

    static String[] style = {"♠️", "♥️", "♣️", "♦️"};

    static String[] wang = {"大王", "小王"};

    public static List listPoker = new ArrayList(54);


    public static List choose = new ArrayList(4);

    public static HashMap map = new HashMap();

    static {
        map.put(1, "南方");
        map.put(2, "北方");
        map.put(3, "不确定");
    }


    public static List getAllPoker() {
        for (String string : style) {
            for (String s : num) {
                listPoker.add(string + s);
            }
        }
        listPoker.add(Arrays.toString(wang));

        return listPoker;
    }

    public static void choosePoker() {
        String styleIn, numIn;

        for (int i = 0; i  System.out.println(s + " "));
            Collections.shuffle(choose);
            System.out.println("n洗牌后顺序");
            choose.forEach(s -> System.out.println(s + " "));
        }
    }

    public static List push() {
        System.out.println("请从中间撕碎扑克，按 ok 撕碎 ！");
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        if (!"ok".equalsIgnoreCase(scanner.nextLine())) {
            System.out.println("不撕就别玩，结束了");
            return choose;
        }
        ArrayList result = new ArrayList(choose);
        for (String s : choose) {
            String str = s + "副本";
            result.add(str);
        }
        result.forEach(System.out::println);
        return result;
    }

    public static void nameSuffer(List push) {
        System.out.println("请输入你的姓名，名字有几个字，就将最上面的牌放到最下边几次");
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        String name = scanner.nextLine();
        if (Objects.isNull(name)) {
            System.out.println("姓名为空");
            return;
        }
        for (int i = 0; i < name.length(); i++) {
            String first = push.get(0);
            push.remove(0);
            push.add(first);
        }
    }


    public static void magicTime(List push) {

        String magic = "见证奇迹的时刻";

        for (int i = 0; i < magic.length(); i++) {
            String first = push.get(0);
            push.remove(0);
            push.add(first);
        }
    }

    public static void suffer_3(List push, boolean region, int regionChoose) {
        Random random = new Random();

        if (region) {
            regionChoose = (regionChoose  3) ? 3 : regionChoose;
        }

        // 生成3到5之间的随机数
        int randomNum = region ? random.nextInt(4 + (3 - regionChoose)) : random.nextInt(4);
        System.out.println(randomNum);
        ArrayList third = new ArrayList();
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            third.add(push.get(i));
        }
        if (!region) {
            push.remove(0);
            push.remove(0);
            push.remove(0);
        } else {
            for (int i = 0; i < regionChoose; i++) {
                push.remove(0);
            }
        }
        push.addAll(randomNum + 1, third);
    }

    public static String getFirst(List suffered) {
        return suffered.get(0);
    }

    public static int region() {
        System.out.println("n 请选择南北方人 ，如果你是南方人请输入 1；如果你是北方人请输入 2； 如果不能确认你是南北方人请输入 3");
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        int i = scanner.nextInt();
        while (Objects.isNull(map.get(i))) {
            System.out.println("输入错误，请重新输入 ！");
            i = scanner.nextInt();
        }

        System.out.println("你已选择" + map.get(i));
        return i;
    }

    public static void drop(List pushed, int i) {
        for (int i1 = 0; i1  1) {
            luck(pushed);
        }
    }


    public static void main(String[] args) {
        // 获取完整扑克
        getAllPoker().forEach(t -> System.out.print("   " + t));
        // 从中选择四张
        choosePoker();
        // 打乱
        suffer();
        // 撕碎
        List pushed = push();
        // name
        nameSuffer(pushed);
        // suffer_3
        suffer_3(pushed, false, 0);

        // 记住取出的第一张牌
        String first = getFirst(pushed);

        // 南北方人选择
        // 南方北方切牌
        suffer_3(pushed, true, region());

        // 男女选择
        int sex = chooseSex();
        drop(pushed, sex);
        // 见证奇迹的时刻
        magicTime(pushed);

        // 多来几次
        anyWay(pushed);

        // 对比
        System.out.println("第一张牌" + first);
        System.out.println("丢完剩下的" + pushed.get(0));
    }
}