其他系列文章导航
Java基础合集
数据结构与算法合集设计模式合集
多线程合集
分布式合集
ES合集
文章目录
其他系列文章导航
文章目录
前言
一、魔术大概流程
二、代码实现各个步骤
2.1 partition（对半撕牌）
2.2 bottom（将 n 张牌置底）
2.3 insert（三张牌随机插入到五张牌中间）
2.4 pop（丢第一张）
2.5 throwOneOrTwo（男生丢一张牌，女生丢两张）
2.6 mysticalWords（七字真言）
2.7 LeaveOneGoOne （置底一张丢一张）
三、整体代码及结果
四、总结
前言
随着 2024 年春晚的落幕，刘谦的魔术表演再次成为了人们热议的焦点。
从 2009 年到 2019 年，刘谦 10 年间 5 次亮相央视春晚舞台，一句“见证奇迹的时刻”成为刘谦的招牌台词。但从 2019 年在春晚表演《魔壶》之后，刘谦好像销声匿迹了，连续 5 年都与春晚无缘。2024 年 2 月 9 日晚，刘谦终于带着最新魔术节目《守岁共此时》再次亮相春晚，神乎其技的表现让观众直呼不可思议。
今天，我将尝试从编程的角度来揭秘刘谦的魔术，通过代码实现来解析其背后的原理。
一、魔术大概流程
观众们按照一定的顺序撕开扑克牌，通过名字字数、男女性别、南方北方等关键词进行排序筛选，最终丢弃了大部分的碎牌。而剩下的两张碎牌，竟然神奇地凑成了一张完整的牌。
大致流程：
- 随机选取四张牌。
- 对半撕开并叠在一起。
- 按照名字的长度把最上面的牌放到底部。
- 最上面三张牌随机插入到五张牌中间。
- 把最上面一张牌藏屁股下。
- 男生扔掉最上面一张牌，女生扔两张。
- 喊出七字真言，每喊一个字将一张牌置底。
- 然后置底一张丢一张，直到还剩一张。
二、代码实现各个步骤
2.1 partition（对半撕牌）
static int[] partition(int[] arr) {
int[] newArr = new int[arr.length * 2];
System.arraycopy(arr, 0, newArr, 0, arr.length);
System.arraycopy(arr, 0, newArr, 4, arr.length);
return newArr;
}- 目的：将输入的数组
arr复制到一个新的数组中，并将arr的元素再复制一次到新的数组中的特定位置。 - 实现：创建一个新数组
newArr，其长度是arr的两倍。然后，使用System.arraycopy方法将arr的元素复制到newArr的前半部分和从索引4开始的位置。
2.2 bottom（将 n 张牌置底）
static int[] bottom(int[] arr, int n) {
int[] newArr = new int[arr.length];
System.arraycopy(arr, n, newArr, 0, arr.length - n);
System.arraycopy(arr, 0, newArr, arr.length - n, n);
return newArr;
}- 目的：将
arr数组中的前n个元素移动到数组的末尾，并将其余的元素移到数组的开头。 - 实现：使用
System.arraycopy方法实现元素的移动。
2.3 insert（三张牌随机插入到五张牌中间）
static int[] insert(int[] arr) {
int[] newArr = new int[arr.length];
int n = new Random().nextInt(4) + 1;
System.arraycopy(arr, 3, newArr, 0, n);
System.arraycopy(arr, 0, newArr, n, 3);
System.arraycopy(arr, 3 + n, newArr, 3 + n, arr.length - n - 3);
return newArr;
}- 目的：将
arr数组中的前三个元素随机插入到数组的中间位置。 - 实现：首先，生成一个1到4之间的随机数
n。然后，使用System.arraycopy方法将前三个元素插入到新数组的随机位置，并将其余的元素放在正确的位置。
2.4 pop（丢第一张）
static int[] pop(int[] arr) {
int[] newArr = new int[arr.length - 1];
System.arraycopy(arr, 1, newArr, 0, arr.length - 1);
return newArr;
}- 目的：移除
arr数组的第一个元素，并返回剩余的元素。 - 实现：创建一个新的数组
newArr，其长度比arr少1。然后，使用System.arraycopy方法将arr从索引1开始的所有元素复制到newArr。
2.5 throwOneOrTwo（男生丢一张牌，女生丢两张）
static int[] throwOneOrTwo(int[] arr, String gender) {
if (gender.equals("女")) {
int[] newArr = new int[arr.length - 2];
System.arraycopy(arr, 2, newArr, 0, arr.length - 2);
return newArr;
} else {
return pop(arr);
}
}- 目的：根据提供的性别（男或女）移除数组中的元素。如果是女性，则移除前两个元素；如果是男性，则移除第一个元素。
- 实现：根据性别，调用
pop方法或创建一个新的数组并复制从索引2开始的所有元素。
2.6 mysticalWords（七字真言）
static int[] mysticalWords(int[] arr) {
if (arr.length == 5) {
return bottom(arr, 2);
} else {
return bottom(arr, 1);
}
}- 目的：根据数组的长度，将数组中的元素移动到特定的位置。如果数组长度为5，则移动最后两个元素到数组的底部；否则，移动最后一个元素到数组的底部。
- 实现：根据数组的长度，调用
bottom方法并传递相应的参数。
2.7 LeaveOneGoOne （置底一张丢一张）
static int[] LeaveOneGoOne(int[] arr) {
while (arr.length > 1) {
int[] bottom = bottom(arr, 1);
arr = pop(bottom);
}
return arr;
}- 目的：不断从数组中移除元素，直到数组中只剩下一个元素。
- 实现：使用
while循环和前面定义的bottom和pop方法，每次循环都将数组的最后一个元素移动到数组的底部，并从数组中移除它。
三、整体代码及结果
代码：
public class Magic {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {1, 2, 3, 4};
System.out.println("选取四张牌："+ Arrays.toString(arr));
int[] partition = partition(arr);
System.out.println("对半撕开并叠在一起："+ Arrays.toString(partition));
int[] bottom = bottom(partition, 3);
System.out.println("按照名字的长度把最上面的牌放到底部："+ Arrays.toString(bottom));
int[] insert = insert(bottom);
System.out.println("最上面三张牌随机插入到五张牌中间："+ Arrays.toString(insert));
System.out.println("现在最上面的一张牌是："+ insert[0]);
int[] pop = pop(insert);
System.out.println("把最上面一张牌藏屁股下,还剩："+ Arrays.toString(pop));
int[] throwOneOrTwo = throwOneOrTwo(pop, "女");
System.out.println("男生扔掉最上面一张牌，女生扔两张："+ Arrays.toString(throwOneOrTwo));
int[] mysticalWords = mysticalWords(throwOneOrTwo);
System.out.println("喊出七字真言，每喊一个字将一张牌置底"+ Arrays.toString(mysticalWords));
int[] leaveOneGoOne = LeaveOneGoOne(mysticalWords);
System.out.println("然后开始留下一张置底丢一张，直到还剩一张："+ leaveOneGoOne[0]);
}
static int[] partition(int[] arr) {
int[] newArr = new int[arr.length * 2];
System.arraycopy(arr, 0, newArr, 0, arr.length);
System.arraycopy(arr, 0, newArr, 4, arr.length);
return newArr;
}
//下放 n 个
static int[] bottom(int[] arr, int n) {
int[] newArr = new int[arr.length];
System.arraycopy(arr, n, newArr, 0, arr.length - n);
System.arraycopy(arr, 0, newArr, arr.length - n, n);
return newArr;
}
//最上面三个随机插入到五个中间
static int[] insert(int[] arr) {
int[] newArr = new int[arr.length];
int n = new Random().nextInt(4) + 1;
System.arraycopy(arr, 3, newArr, 0, n);
System.arraycopy(arr, 0, newArr, n, 3);
System.arraycopy(arr, 3 + n, newArr, 3 + n, arr.length - n - 3);
return newArr;
}
//第一个去掉，藏屁股底下
static int[] pop(int[] arr) {
int[] newArr = new int[arr.length - 1];
System.arraycopy(arr, 1, newArr, 0, arr.length - 1);
return newArr;
}
//男生扔1，女生扔2
static int[] throwOneOrTwo(int[] arr, String gender) {
if (gender.equals("女")) {
int[] newArr = new int[arr.length - 2];
System.arraycopy(arr, 2, newArr, 0, arr.length - 2);
return newArr;
} else {
return pop(arr);
}
}
//七字真言
static int[] mysticalWords(int[] arr) {
if (arr.length == 5) {
return bottom(arr, 2);
} else {
return bottom(arr, 1);
}
}
//留下一个走一个
static int[] LeaveOneGoOne(int[] arr) {
while (arr.length > 1) {
int[] bottom = bottom(arr, 1);
arr = pop(bottom);
}
return arr;
}
}结果：
四、总结
刘谦老师的魔术本质其实就是约瑟夫环的问题。
我认为这是语言类节目第一名。
充满了真情实感的欢声笑语。大家的参与性很高，过大年，追求的不过是热热闹闹，开开心心，这个节目做到了。
