2025春晚刘谦魔术揭秘魔术过程
首先来看全过程
将杯子,筷子,勺子以任意顺序摆成一排
1.筷子和左边物体交换位置
2.杯子和右边物体交换位置
3.勺子和左边物体交换位置
最终魔术的结果是右手出现了杯子
这个就是一个简单的分类讨论的问题。
今年的魔术也是相当的保守了
下面我们进行一个专业的分析。
数学模型分析
操作约束条件
- 操作1:筷子最多只能移动到中间位置
- 操作2:杯子最少会停留在中间位置
- 操作3:勺子最多能移动到中间位置
状态转移矩阵
我们使用排列组合表示道具状态:
from itertools import permutations
# 生成所有初始排列(共6种)
all_permutations = list(permutations(['杯', '筷', '勺']))
print("所有初始排列:", all_permutations)
解密
这里我写了一个代码,就演示了所有的可能
from itertools import permutations
# 定义魔术操作流程
def magic_operations(arr):
ops = [
lambda a: (a.index('H') > 0 and (a.insert(a.index('H')-1, a.pop(a.index('H'))) or a)) or a, # 筷子左交换
lambda a: (a.index('C') < len(a)-1 and (a.insert(a.index('C')+1, a.pop(a.index('C'))) or a)) or a, # 杯子右交换
lambda a: (a.index('S') > 0 and (a.insert(a.index('S')-1, a.pop(a.index('S'))) or a)) or a # 勺子左交换
]
for op in ops: arr = op(arr.copy())
return arr
# 生成所有可能排列并验证
results = {p: magic_operations(list(p)) for p in permutations(['C', 'H', 'S'])}
# 打印验证结果
print("\n".join([f"初始排列 {k}: → 最终结果 {v} (杯子{'✅' if v[-1]=='C' else '❌'}在右侧)"
for k, v in results.items()]))
这里的C是Cup杯子的意思 H是Chopsticks 筷子的意思 S为Spoon勺子的意思。
可以看到所有的结果都显示杯子在最右侧
如果这个不够直观,我们用一个直观的代码来演示:
这里用到了中文变量名。
from itertools import permutations
def 魔术流程(初始排列):
"""带中文标识的优化版魔术流程"""
道具 = ['杯', '筷', '勺']
记录 = [初始排列.copy()]
# 操作1:筷子左交换
if (位置 := 初始排列.index('筷')) > 0:
初始排列.insert(位置-1, 初始排列.pop(位置))
记录.append(初始排列.copy())
# 操作2:杯子右交换
if (位置 := 初始排列.index('杯')) < len(初始排列)-1:
初始排列.insert(位置+1, 初始排列.pop(位置))
记录.append(初始排列.copy())
# 操作3:勺子左交换
if (位置 := 初始排列.index('勺')) > 0:
初始排列.insert(位置-1, 初始排列.pop(位置))
记录.append(初始排列.copy())
return 记录
# 生成所有排列组合
所有可能性 = {p: 魔术流程(list(p)) for p in permutations(['杯', '筷', '勺'])}
# 打印完整过程
for 初始状态, 过程记录 in 所有可能性.items():
print(f"\n▶ 初始:{list(初始状态)}")
print(f"① 筷子左交换 → {过程记录[1]}")
print(f"② 杯子右交换 → {过程记录[2]}")
print(f"③ 勺子左交换 → {过程记录[3]}")
print(f"🔍 验证结果:{'✅ 成功' if 过程记录[-1][-1] == '杯' else '❌ 失败'}")
# 统计验证结果
成功次数 = sum(1 for 记录 in 所有可能性.values() if 记录[-1][-1] == '杯')
print(f"\n📊 最终统计:{len(所有可能性)} 种排列全部成功,成功率 100%")
输出结果如下
▶ 初始:[‘杯’, ‘筷’, ‘勺’]
① 筷子左交换 → [‘筷’, ‘杯’, ‘勺’]
② 杯子右交换 → [‘筷’, ‘勺’, ‘杯’]
③ 勺子左交换 → [‘勺’, ‘筷’, ‘杯’]
🔍 验证结果:✅ 成功▶ 初始:[‘杯’, ‘勺’, ‘筷’]
① 筷子左交换 → [‘杯’, ‘筷’, ‘勺’]
② 杯子右交换 → [‘筷’, ‘杯’, ‘勺’]
③ 勺子左交换 → [‘筷’, ‘勺’, ‘杯’]
🔍 验证结果:✅ 成功▶ 初始:[‘筷’, ‘杯’, ‘勺’]
① 筷子左交换 → [‘筷’, ‘杯’, ‘勺’]
② 杯子右交换 → [‘筷’, ‘勺’, ‘杯’]
③ 勺子左交换 → [‘勺’, ‘筷’, ‘杯’]
🔍 验证结果:✅ 成功▶ 初始:[‘筷’, ‘勺’, ‘杯’]
① 筷子左交换 → [‘筷’, ‘勺’, ‘杯’]
② 杯子右交换 → [‘筷’, ‘勺’, ‘杯’]
③ 勺子左交换 → [‘勺’, ‘筷’, ‘杯’]
🔍 验证结果:✅ 成功▶ 初始:[‘勺’, ‘杯’, ‘筷’]
① 筷子左交换 → [‘勺’, ‘筷’, ‘杯’]
② 杯子右交换 → [‘勺’, ‘筷’, ‘杯’]
③ 勺子左交换 → [‘勺’, ‘筷’, ‘杯’]
🔍 验证结果:✅ 成功▶ 初始:[‘勺’, ‘筷’, ‘杯’]
① 筷子左交换 → [‘筷’, ‘勺’, ‘杯’]
② 杯子右交换 → [‘筷’, ‘勺’, ‘杯’]
③ 勺子左交换 → [‘勺’, ‘筷’, ‘杯’]
🔍 验证结果:✅ 成功📊 最终统计:6 种排列全部成功,成功率 100%