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

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'

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：

#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) #assert number == seq[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

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)

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)

以下两次分别是10万次调用和100万次调用的时间顺序。

#投10万次的结果 输出结果： a的概率是:0.1001 b的概率是:0.2028 c的概率是:0.29695 d的概率是:0.40015 Wall time: 820 ms a的概率是:0.10136 b的概率是:0.19901 c的概率是:0.29813 d的概率是:0.4015 Wall time: 2.7 s a的概率是:0.10018 b的概率是:0.20243 c的概率是:0.29917 d的概率是:0.39822 Wall time: 823 ms #投100万次的结果 输出结果： a的概率是:0.098874 b的概率是:0.199867 c的概率是:0.300063 d的概率是:0.401196 Wall time: 7.98 s a的概率是:0.10022 b的概率是:0.199958 c的概率是:0.300433 d的概率是:0.399389 Wall time: 17 s a的概率是:0.100109 b的概率是:0.200252 c的概率是:0.300102 d的概率是:0.399537 Wall time: 4.54 s