用Python实现简单的抽奖程序

抽奖基本需求

1、假设中奖概率为：获得 a道具 10% b道具 20% c道具 30% d道具 40%

2、基本的想法是：⽣成1-100的连续数组，随机⽣成⼀个整数，如果是1-10 则中a、10-30 中b、30-60中c、60-100中d

实现⽅法⼀：布尔判断

1、第⼀种⽅法，直接判断数据在哪个范围，⾮常简单

def choujiang0():

#⽣成⼀个1-100的随机整数

x = np.random.randint(0,100,dtype='int') if x>=0 and x<10: return 'a'

if x>=10 and x<30: return 'b'

if x>=30 and x<60: return 'c' if x>=60: return 'd'

实现⽅法⼆：算法判断

2、第⼆种⽅法：作为⼀个程序猿，不能满⾜于这种太简单的⽅法，不适合拓展嘛，所以想办法做改造下，⽤⼀个算法来实现抽奖，主要有以下两种⽅式：

2.1 把⼀个初始概率⽤字典来做配置，注意这⾥字典的键值是10、30、60、100，然后通过程序⽣成整数，判断这个整数落在区间⾥的概率，对应字典得到获得的奖励，以下是choujiang1⽅法：

ratio = {10:'a',30:'b',60:'c',100:'d'}def choujiang1():

#⽣成⼀个1-100的随机整数

x = np.random.randint(1,101,dtype='int') #⽣成⼀个1-100的数组

mother = [x for x in range(1,101,1)] #判断x在数组的什么位置 x_position = mother.index(x) pre_number = 0

for key in ratio.keys():

if x_position - pre_number>=0 and x_position-int(key)<0: return ratio[key] if pre_number == 0: pre_number=int(key) return -1

2.2 在第⼀点判断整理落在哪个区间的⽅法，有两种，第⼀种⽐较简单，通过for循环遍历字典，从数字0开始，如果满⾜⼤于等于前区间⼩于后区间，则直接读取字典值作为奖励，⽅法没问题，但次数多了这种遍历效率不⾼；第⼆种使⽤⼆分法，相对复杂⼀点，但是算法效率⾼⼀些，需要额外写⼀个⼆分法的递归⽅法search，来判断随机数值落在哪个区间，以下是search⽅法和choujiang2⽅法：search⽅法：这个⽅法尤为重要，可以说是经典递归的基础⽅法

#⼆分查询⽅法

def search(seq,number,lower=0,upper=None): if upper==None: upper = len(seq) - 1

#print('now lower is ',lower,' upper is ',upper) if upper==lower:

#print('now lower is ',lower,' upper is ',upper) return upper else:

middle = (upper+lower)//2 if number>seq[middle]:

#print('now lower is ',middle+1,' upper is ',upper) return search(seq,number,middle+1,upper) else:

#print('now lower is ',lower,' upper is ',middle) return search(seq,number,lower,middle)

choujiang2⽅法：

#第⼆种抽奖⽅式

ratio = {10:'a',30:'b',60:'c',100:'d'}list_ratio = []

for i in ratio.keys(): list_ratio.append(i)

list_ratio = sorted(list_ratio)

def choujiang2():

#⽣成⼀个1-100的随机整数

x = np.random.randint(1,101,dtype='int') i = search(list_ratio,x,lower=0) key = list_ratio[i] return ratio[key]

验证和效率1、如何验证

验证⼀下概率是否符合我们的期望，代码如下：

def test_choujiang(func,*args,**kwargs): Counter = {'a':0,'b':0,'c':0,'d':0} n = 1000000 for i in range(n):

result = func(*args,**kwargs) for key in Counter.keys(): if result==key:

Counter[key] += 1

print('a的概率是:{}'.format(Counter['a']/n)) print('b的概率是:{}'.format(Counter['b']/n)) print('c的概率是:{}'.format(Counter['c']/n)) print('d的概率是:{}'.format(Counter['d']/n))%time test_choujiang(choujiang0)

2、⽐较不同抽奖⽅法的效率

采⽤⼆分法的抽奖⽅法，相对来说灵活性好且效率最⾼。

%time test_choujiang(choujiang0)%time test_choujiang(choujiang1)%time test_choujiang(choujiang2)#投100万次的结果输出结果：

a的概率是:0.098874b的概率是:0.199867c的概率是:0.300063d的概率是:0.401196Wall time: 7.98 sa的概率是:0.10022b的概率是:0.199958c的概率是:0.300433d的概率是:0.3993Wall time: 17 s

a的概率是:0.100109b的概率是:0.200252c的概率是:0.300102d的概率是:0.399537Wall time: 4. s