外洗牌,也稱為完美洗牌 (Golomb 1961),是一種 riffle shuffle,其中牌堆的上半部分放在右手,然後牌從右手和左手交替插入。換句話說,對一副 張牌進行外洗牌會將底部
張牌與頂部
張牌分開,並將它們精確地交錯,最底部的牌仍然在最底部 (Golomb 1961)。
使用外洗牌,最初排列為 1 2 3 4 5 6 7 8 的牌堆將變為 1 5 2 6 3 7 4 8。一副 52 張牌經過外洗牌後的順序由 1, 27, 2, 28, 3, 29, ... 給出(OEIS A059953)。
當 是素數時,對外洗牌偶數
張牌
次會導致原始順序 (Conway and Guy 1996)。
將 , 4, ... 張牌的牌堆恢復到原始順序所需的外洗牌次數為 1, 2, 4, 3, 6, 10, 12, 4, 8, 18, 6, 11, ... (OEIS A002326),這僅僅是 2 的 乘法階 (mod
)。例如,一副 52 張牌在經過八次外洗牌後會恢復到原始狀態,因為
(Golomb 1961)。將
張牌的牌堆恢復到原始狀態需要 1, 2, 3, ... 次外洗牌的最小牌數是 1, 2, 4, 3, 16, 5, 64, 9, 37, 6, ... (OEIS A114894)。
Gale (1992) 考慮了對無限牌堆進行外洗牌。取一副標記為 1, 2, 3, 4, 5, 6, ... 的無限牌堆。在步驟 ,拿起頂部的
張牌,並將它們與接下來的
張牌交錯。這稱為完美
-洗牌。例如,在第二步之後,我們得到 3, 2, 4, 1, 5, 6, 7, ...。對於第三步,拿起 3, 2, 4 並將它們洗入,得到 1, 3, 5, 2, 6, 4, 7, 8, 9, ...。迭代這個過程。據推測,最終每個數字都會出現在牌堆的頂部。
在第 步時,牌堆頂部的牌是 1, 2, 3, 1, 6, 5, 9, 1, 4, 2, 16, 10, 12, ... (OEIS A035485)。牌
首次出現在牌堆頂部的步驟由 0, 1, 2, 8, 5, 4, 78, 37, ... 給出 (OEIS A035490)。第一次洗牌後第一張牌的位置是 1, 2, 4, 1, 2, 4, 8, 1, 2, 4, 8, 16, 7, 14, 28, ... (OEIS A035492)。新牌首次出現在頂部的順序是 1, 2, 3, 6, 5, 9, 4, 16, 10, ... (OEIS A035493)。記錄中新的高牌首次出現在頂部的順序是 1, 2, 3, 6, 9, 16, ... (OEIS A035494)。