38

这个问题乍看起来很简单,但实际上比看起来要复杂得多。这让我一时难过。

有 52c5 = 2,598,960 种方法可以从 52 张牌组中选择 5 张牌。然而,由于花色在扑克中是可以互换的,其中许多是等价的——手牌 2H 2C 3H 3S 4D 等价于 2D 2S 3D 3C 4H——只需交换花色即可。根据维基百科,一旦你考虑了可能的花色重新着色,就有 134,459 个不同的 5 张牌手。

问题是,我们如何有效地生成所有这些可能的牌?我不想生成所有手牌,然后消除重复,因为我想将这个问题应用于更多数量的牌,以及评估快速螺旋失控的手牌数量。我目前的尝试集中在生成深度优先,并跟踪当前生成的卡片以确定哪些花色和等级对下一张卡片有效,或者广度优先,生成所有可能的下一张卡片,然后通过转换每个卡片来删除重复项通过重新着色交给“规范”版本。这是我在 Python 中尝试的广度优先解决方案:

# A card is represented by an integer. The low 2 bits represent the suit, while
# the remainder represent the rank.
suits = 'CDHS'
ranks = '23456789TJQKA'

def make_canonical(hand):
  suit_map = [None] * 4
  next_suit = 0
  for i in range(len(hand)):
    suit = hand[i] & 3
    if suit_map[suit] is None:
      suit_map[suit] = next_suit
      next_suit += 1
    hand[i] = hand[i] & ~3 | suit_map[suit]
  return hand

def expand_hand(hand, min_card):
  used_map = 0
  for card in hand:
    used_map |= 1 << card

  hands = set()
  for card in range(min_card, 52):
    if (1 << card) & used_map:
      continue
    new_hand = list(hand)
    new_hand.append(card)
    make_canonical(new_hand)
    hands.add(tuple(new_hand))
  return hands

def expand_hands(hands, num_cards):
  for i in range(num_cards):
    new_hands = set()
    for j, hand in enumerate(hands):
      min_card = hand[-1] + 1 if i > 0 else 0
      new_hands.update(expand_hand(hand, min_card))
    hands = new_hands
  return hands

不幸的是,这会产生太多的牌:

>>> len(expand_hands(set([()]), 5))
160537

谁能建议一种更好的方法来生成不同的手,或者指出我在尝试中出错的地方?

4

11 回答 11

18

Your overall approach is sound. I'm pretty sure the problem lies with your make_canonical function. You can try printing out the hands with num_cards set to 3 or 4 and look for equivalencies that you've missed.

I found one, but there may be more:

# The inputs are equivalent and should return the same value
print make_canonical([8, 12 | 1]) # returns [8, 13]
print make_canonical([12, 8 | 1]) # returns [12, 9]

For reference, below is my solution (developed prior to looking at your solution). I used a depth-first search instead of a breadth-first search. Also, instead of writing a function to transform a hand to canonical form, I wrote a function to check if a hand is canonical. If it's not canonical, I skip it. I defined rank = card % 13 and suit = card / 13. None of those differences are important.

import collections

def canonical(cards):
    """
    Rules for a canonical hand:
    1. The cards are in sorted order

    2. The i-th suit must have at least many cards as all later suits.  If a
       suit isn't present, it counts as having 0 cards.

    3. If two suits have the same number of cards, the ranks in the first suit
       must be lower or equal lexicographically (e.g., [1, 3] <= [2, 4]).

    4. Must be a valid hand (no duplicate cards)
    """

    if sorted(cards) != cards:
        return False
    by_suits = collections.defaultdict(list)
    for suit in range(0, 52, 13):
        by_suits[suit] = [card%13 for card in cards if suit <= card < suit+13]
        if len(set(by_suits[suit])) != len(by_suits[suit]):
            return False
    for suit in range(13, 52, 13):
        suit1 = by_suits[suit-13]
        suit2 = by_suits[suit]
        if not suit2: continue
        if len(suit1) < len(suit2):
            return False
        if len(suit1) == len(suit2) and suit1 > suit2:
            return False
    return True

def deal_cards(permutations, n, cards):
    if len(cards) == n:
        permutations.append(list(cards))
        return
    start = 0
    if cards:
        start = max(cards) + 1
    for card in range(start, 52):
        cards.append(card)
        if canonical(cards):
            deal_cards(permutations, n, cards)
        del cards[-1]

def generate_permutations(n):
    permutations = []
    deal_cards(permutations, n, [])
    return permutations

for cards in generate_permutations(5):
    print cards

It generates the correct number of permutations:

Cashew:~/$ python2.6 /tmp/cards.py | wc
134459
于 2010-09-30T14:41:28.360 回答
3

这是一个使用 numpy 并生成规范交易及其多重性的 Python 解决方案。我使用 Python 的 itertools 模块创建 4 个花色的所有 24 种可能排列,然后迭代所有 2,598,960 个可能的 5 张牌。每笔交易仅用 5 行就被置换并转换为规范的 id。它非常快,因为循环只经过 10 次迭代即可涵盖所有交易,并且只需要管理内存需求。除了使用itertools.combinations. 很遗憾,这在 numpy 中不受直接支持。

import numpy as np
import itertools

# all 24 permutations of 4 items
s4 = np.fromiter(itertools.permutations(range(4)), dtype='i,i,i,i').view('i').reshape(-1,4)

c_52_5 = 2598960 # = binomial(52,5) : the number of 5-card deals in ascending card-value order
block_n = c_52_5/10
def all5CardDeals():
    '''iterate over all possible 5-card deals in 10 blocks of 259896 deals each'''
    combos = itertools.combinations(range(52),5)
    for i in range(0, c_52_5, block_n):
        yield np.fromiter(combos, dtype='i,i,i,i,i', count=block_n).view('i').reshape(-1,5)

canon_id = np.empty(c_52_5, dtype='i')
# process all possible deals block-wise.
for i, block in enumerate(all5CardDeals()):
    rank, suit = block/4, block%4     # extract the rank and suit of each card
    d = rank[None,...]*4 + s4[:,suit] # generate all 24 permutations of the suits
    d.sort(2)                         # re-sort into ascending card-value order
    # convert each deal into a unique integer id
    deal_id = d[...,0]+52*(d[...,1]+52*(d[...,2]+52*(d[...,3]+52*d[...,4])))
    # arbitrarily select the smallest such id as the canonical one 
    canon_id[i*block_n:(i+1)*block_n] = deal_id.min(0)
# find the unique canonical deal ids and the index into this list for each enumerated hand
unique_id, indices = np.unique(canon_id, return_inverse=True)
print len(unique_id) # = 134459
multiplicity = np.bincount(indices)
print multiplicity.sum() # = 2598960 = c_52_5
于 2012-12-12T10:04:45.763 回答
2

您的问题听起来很有趣,所以我简单地尝试通过以排序方式遍历所有可能的手来实现它。我没有详细查看您的代码,但似乎我的实现与您的完全不同。猜猜我的脚本找到的手数:160537

  • 我的手总是排序的,例如 2 3 4 4 D
  • 如果有2张相等的牌,颜色也被排序(颜色只是称为0,1,2,3)
  • 第一张牌的颜色总是 0,第二张牌的颜色总是 0 或 1
  • 一张牌只能有前一张牌或下一个更大数字的颜色,例如,如果牌 1+2 有颜色 0,则牌三只能有颜色 0 或 1

你确定,维基百科上的数字是正确的吗?

count = 0
for a1 in range(13):
    c1 = 0
    for a2 in range(a1, 13):
        for c2 in range(2):
            if a1==a2 and c1==c2:
                continue
            nc3 = 2 if c1==c2 else 3
            for a3 in range(a2, 13):
                for c3 in range(nc3):
                    if (a1==a3 and c1>=c3) or (a2==a3 and c2>=c3):
                        continue
                    nc4 = nc3+1 if c3==nc3-1 else nc3
                    for a4 in range(a3, 13):
                        for c4 in range(nc4):
                            if (a1==a4 and c1>=c4) or (a2==a4 and c2>=c4) or (a3==a4 and c3>=c4):
                                continue
                            nc5 = nc4+1 if (c4==nc4-1 and nc4!=4) else nc4
                            for a5 in range(a4, 13):
                                for c5 in range(nc5):
                                    if (a1==a5 and c1>=c5) or (a2>=a5 and c2>=c5) or (a3==a5 and c3>=c5) or (a4==a5 and c4>=c5):
                                        continue
                                    #print([(a1,c1),(a2,c2),(a3,c3),(a4,c4),(a5,c5)])
                                    count += 1
print("result: ",count)
于 2010-09-30T13:37:23.853 回答
1

初始输入:

H 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
C 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
D 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
S 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
+ A 2 3 4 5 6 7 8 9 T J Q K

第 1 步:对于大于或等于使用的最高等级的每个等级,将该等级中的所有花色设置为 0。您可以只检查较高的牌,因为较低的组合将由较低的起点检查。

H 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
C 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
D 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
S 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
+ A 2 3 4 5 6 7 8 9 T J Q K

第 2 步:折叠到不同的行

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
A 2 3 4 5 6 7 8 9 T J Q K

第 3 步:爬回确定与每个不同行匹配的第一个花色,并选择与不同行匹配的花色(由 * 标识)

H 0 * 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
C 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
D 1 * 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
S 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
+ A 2 3 4 5 6 7 8 9 T J Q K

现在显示等级 3 的重复

H 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
C 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
D 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
S 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
+ A 2 3 4 5 6 7 8 9 T J Q K

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
A 2 3 4 5 6 7 8 9 T J Q K

H 0 0 * 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
C 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
D 1 0 * 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
S 1 1 * 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
+ A 2 3 4 5 6 7 8 9 T J Q K

第 4 步:一旦有 5 个单元格设置为 1,将可能的花色抽象手数加 1 并向上递归。

可能的花色抽象手总数为 134,459。这是我为测试它而编写的代码:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

namespace ConsoleApplication20
{
    struct Card
    {
        public int Suit { get; set; }
        public int Rank { get; set; }
    }
    
    class Program
    {
        static int ranks = 13;
        static int suits = 4;
        static int cardsInHand = 5;

        static void Main(string[] args)
        {
            List<Card> cards = new List<Card>();
            //cards.Add(new Card() { Rank = 0, Suit = 0 });
            int numHands = GenerateAllHands(cards);
    
            Console.WriteLine(numHands);
            Console.ReadLine();
        }
  
        static int GenerateAllHands(List<Card> cards)
        {
            if (cards.Count == cardsInHand) return 1;
    
            List<Card> possibleNextCards = GetPossibleNextCards(cards);
    
            int numSubHands = 0;
    
            foreach (Card card in possibleNextCards)
            {
                List<Card> possibleNextHand = cards.ToList(); // copy list
                possibleNextHand.Add(card);
                numSubHands += GenerateAllHands(possibleNextHand);
            }
    
            return numSubHands;
        }
    
        static List<Card> GetPossibleNextCards(List<Card> hand)
        {
            int maxRank = hand.Max(x => x.Rank);
            
            List<Card> result = new List<Card>();
    
            // only use ranks >= max
            for (int rank = maxRank; rank < ranks; rank++)
            {
                List<int> suits = GetPossibleSuitsForRank(hand, rank);
                var possibleNextCards = suits.Select(x => new Card { Rank = rank, Suit = x });
                result.AddRange(possibleNextCards);
            }
    
            return result;
        }
    
        static List<int> GetPossibleSuitsForRank(List<Card> hand, int rank)
        {
            int maxSuit = hand.Max(x => x.Suit);
    
            // select number of ranks of different suits
            int[][] card = GetArray(hand, rank);
    
            for (int i = 0; i < suits; i++)
            {
                card[i][rank] = 0;
            }
    
            int[][] handRep = GetArray(hand, rank);
    
            // get distinct rank sets, then find which ranks they correspond to
            IEnumerable<int[]> distincts = card.Distinct(new IntArrayComparer());
    
            List<int> possibleSuits = new List<int>();
    
            foreach (int[] row in distincts)
            {
                for (int i = 0; i < suits; i++)
                {
                    if (IntArrayComparer.Compare(row, handRep[i]))
                    {
                        possibleSuits.Add(i);
                        break;
                    }
                }
            }
    
            return possibleSuits;
        }
    
        class IntArrayComparer : IEqualityComparer<int[]>
        {
            #region IEqualityComparer<int[]> Members
    
            public static bool Compare(int[] x, int[] y)
            {
                for (int i = 0; i < x.Length; i++)
                {
                    if (x[i] != y[i]) return false;
                }
    
                return true;
            }
    
            public bool Equals(int[] x, int[] y)
            {
                return Compare(x, y);
            }
    
            public int GetHashCode(int[] obj)
            {
                return 0;
            }

            #endregion
        }

        static int[][] GetArray(List<Card> hand, int rank)
        {
            int[][] cards = new int[suits][];
            for (int i = 0; i < suits; i++)
            {
                cards[i] = new int[ranks];
            }

            foreach (Card card in hand)
            {
                cards[card.Suit][card.Rank] = 1;
            }
    
            return cards;
        }
    }
}

希望它被分解得足够容易理解。

于 2010-09-30T16:35:10.913 回答
1

您可以简单地给所有手牌值的规范排序(A 到 K),然后根据它们在该顺序中首次出现的顺序分配抽象花色字母。

示例:JH 4C QD 9C 3D 将转换为 3a 4b 9b Jc Qa。

生成应该最适合作为动态编程:

  • 从一组空的单手开始,
  • 做一个新的集合:
    • 对于旧集合中的每一手牌,通过添加剩余的一张牌来生成每一手可能的手牌
    • 规范所有新手
    • 删除重复项
于 2010-09-30T12:51:36.787 回答
1

我不是扑克玩家,所以手牌优先的细节超出了我的范围。但似乎问题在于,当您应该遍历“不同的扑克手”的空间时,您正在通过从牌组生成集合来遍历“5 张牌组”的空间。

不同手的空间将需要一种新的语法。重要的是准确捕获与手牌优先级相关的信息。例如,只有 4 手牌是皇家同花顺,所以这些手牌可以用符号“RF”加上花色指示符来描述,如梅花中的皇家同花顺“RFC”。10 高的心脏冲洗可能是“FLH10”(不确定冲洗是否还有其他优先特征,但我认为这就是您需要知道的全部)。如果我不理解您最初的问题陈述,“2C 2S AH 10C 5D”的牌将是一个更长的表达方式,例如“PR2 A 10 5”。

一旦你定义了不同手的语法,你可以将它表达为正则表达式,这将告诉你如何生成不同手的整个空间。听起来很有趣!

于 2010-09-30T10:26:29.143 回答
1

这是一种简单而直接的算法,用于根据花色排列将手牌简化为典型的牌手。

  1. 将手牌转换为四个位组,每个花色一个代表该花色的牌
  2. 对位集进行排序
  3. 将位集转换回手

这就是算法在 C++ 中的样子,带有一些隐含的 Suit 和 CardSet 类。请注意,return 语句通过连接位串来转换手。

CardSet CardSet::canonize () const
{
  int smasks[Suit::NUM_SUIT];
  int i=0;
  for (Suit s=Suit::begin(); s<Suit::end(); ++s)
    smasks[i++] = this->suitMask (s);

  sort (smasks, smasks+Suit::NUM_SUIT);

  return CardSet(
    static_cast<uint64_t>(smasks[3])                        |
    static_cast<uint64_t>(smasks[2]) << Rank::NUM_RANK      |
    static_cast<uint64_t>(smasks[1]) << Rank::NUM_RANK*2    |
    static_cast<uint64_t>(smasks[0]) << Rank::NUM_RANK*3);
}
于 2012-03-19T19:11:35.887 回答
0

如果您只是对导致不同手牌排名的牌感兴趣,那么实际上只有 7462 个不同的牌类需要考虑(参见Wikipedia)。

通过为每个类别及其伴随的多重性创建一个包含示例的表格,您可以非常快速地检查所有相关的手牌的概率加权。也就是说,假设没有牌是已知的,因此已经预先固定。

于 2011-04-28T03:33:35.150 回答
0

为 5 张牌生成等价类并非易事。当我需要这个时,我通常使用http://www.vpgenius.com/网页。在http://www.vpgenius.com/video-poker/games/您可以选择您需要的扑克游戏种类,并且在“编程选项卡”中有一个关于“独特花色模式”的部分。因此,仅将其复制并加载到程序中可能比尝试生成自己的更容易。

于 2010-09-30T11:05:36.747 回答
0

看看这里:

http://specialk-coding.blogspot.com/

http://code.google.com/p/specialkpokereval/

这些将 5 张牌(和 7 张牌)视为一个整数,即各个牌的总和,与花色无关。正是你需要的。

这是用 Objective-C 和 Java 编写的快速排名 7 张和 5 张牌的计划的一部分。

于 2011-04-12T02:31:26.483 回答
-1

很有可能你真的想要生成不同手牌的数量,在非等价的意义上。在这种情况下,根据维基百科的文章,有 7462 手可能。这是一个将枚举它们的python片段。

逻辑很简单:每 5 组等级有一只手;此外,如果所有等级都不同,则可以通过使所有花色匹配来形成另一种不同类型的手。

count = 0 

for i in range(0,13):
    for j in range (i,13):
        for k in range(j,13):
            for l in range(k,13):
                for m in range(l,13):
                    d = len(set([i,j,k,l,m])) # number of distinct ranks
                    if d == 1: continue    # reject nonsensical 5-of-a-kind
                    count += 1
                    # if all the ranks are distinct then 
                    # count another hand with all suits equal
                    if d == 5: count += 1

print count   # 7462
于 2012-07-08T18:53:40.457 回答