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作者： 極客挖掘機
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分析需求
我們先整理下思路，目標是什么？ 目標是要寫一個抽獎程序，那么抽獎程序的核心是什么？ 當然是如何判斷一個人中獎了。那么如何判斷一個人中獎呢？ 是不是可以通過隨機函數來操作呢？
中獎方法
一步一步來，我們先通過隨機函數來判斷是否中獎。代碼是不是可以先寫成下面這樣：
1 import random 2 3 # 判斷中獎函數 4 def lottery(): 5 flag = random.randint(0, 9) 6 if flag < 2: 7 return True 8 else: 9 return False
首先，我們獲取 0 ~ 9 之間的隨機正整數（這里不討論 random 是不是真隨機，從狹義上來講我們可以認為它是隨機的），如果中獎率為 20% 的話，我們可以認為小於 2 的數字為中獎，其余的為沒有中獎。然后中獎后返回 True ，沒有中獎返回 False 。
我們加一個入口測試函數，測試一下上面的代碼是否能正常運行，並且中獎率是否能維持在大約 20 % 左右。
1 if __name__ == '__main__': 2 # 中獎次數 3 a = 0 4 # 沒有中獎次數 5 b = 0 6 for i in range(1000000) : 7 if (lottery()): 8 a += 1 9 else: 10 b += 1 11 12 print('共計中獎：', a, '，未中獎：', b)
執行結果：
共計中獎： 200145 ，未中獎： 799855
上面的測試總共循環了 1 百萬次，大約執行需要 2 ~ 3 秒左右，速度還是蠻快的。可以看到，中獎結果確實接近 20% 左右。
動態中獎率
難道到這里就結束了么？當然不可能，這里只是剛剛開了個頭。
如果這時老板說，你這個概率不能調整啊，需要讓中獎率可以動態調整的，活動剛開始的時候中獎率要高，隨着時間的推移，中獎率要降下來。
這時候咋整，傻眼了吧。
既然中獎率要可調整，那么我們中獎率就不能定死在程序中了，這個中獎率需要有一個地方去做存儲，在每次做隨機的時候將這個中獎率取出來。
簡單易行的方法就是將這個中獎率放在數據庫中或者緩存服務中，這個根據實際業務場景來定。一般是根據預估訪問壓力的大小來進行技術選型，如果壓力不是特別大，那么放在數據庫中也是可以的，如果並發會比較高的話，建議還是放在緩存中。
我們來寫一個從數據庫獲取中獎概率的方法（為了展示直觀，小編這里直接使用 Mysql 數據庫用作數據存儲），先看下數據庫的數據：
很簡單的設計了一張表，里面有意義的字段有兩個，一個用作中獎率的分子部分，一個用作中獎率的分母部分。分母部分最好要設置成 100 、 1000 、 10000 這種，這樣計算中獎率會比較好計算。
1 def get_lottery_rate(): 2 conn = pymysql.connect(host='localhost', user='root', password='password', database='test', charset='utf8mb4') 3 try: 4 sql = 'SELECT fenzi, fenmu FROM rate' 5 cursor = conn.cursor() 6 cursor.execute(sql) 7 result = cursor.fetchone() 8 return result 9 except Exception as ex: 10 print(ex) 11 finally: 12 conn.close()
運行這個方法測試結果如下：
(10, 100)
可以看到，我們獲得了一個元組，里面的內容就是我們從數據庫取出來的分子和分母。
我們將前面的抽獎的那個方法改一下，改成從數據庫獲取中獎比例。修改后的代碼如下：
1 def lottery(): 2 rate = get_lottery_rate() 3 flag = random.randint(1, rate[1]) 4 if flag < rate[0]: 5 return True 6 else: 7 return False
還是運行上面的測試方法，這里要注意下，因為我們現在是從數據庫獲取數據，每次方法執行都要加上數據庫鏈接的建立與銷毀，建議將循環次數修改為 1000 以內，不然執行的時間就有點太長了。
小編這里將循環次數修改為 1000 次后，執行結果如下：
共計中獎： 92 ，未中獎： 908
那么到這里，我們就可以通過修改數據庫中數據實時的操作中獎率了。當然上面的慢的問題我們可以使用數據庫連接池等技術進行優化。
增加獎項
那么是否就結束了呢？no no no，我們接着加需求。
現在，我們只能知道每次到底中不中獎，只有一個獎項，但是現在想變成 3 個獎項，如：一等獎、二等獎、三等獎那該怎么辦？
這個對之前的抽獎方法改動就有點大了，首先我們先在數據庫增加出來另外兩個獎項的配置：
配置這里三個獎項的分母最好保持一致，否則后續計算會徒增復雜度。
修改我們獲取配置的那個方法：
1 def get_lottery_rate(): 2 conn = pymysql.connect(host='localhost', port = 3306, user='root', password='password', database='test', charset='utf8mb4') 3 try: 4 sql = 'SELECT * FROM rate order by id asc ' 5 cursor = conn.cursor() 6 cursor.execute(sql) 7 result = cursor.fetchall() 8 return result 9 except Exception as ex: 10 print(ex) 11 finally: 12 conn.close()
測試調用后結果如下：
((1, 10, 100), (2, 5, 100), (3, 1, 100))
先在我們要做的是要將這個配置融入進我們之前的中獎的那個方法中，不多說，直接上代碼：
1 # 判斷中獎函數 2 def lottery(): 3 config = get_lottery_rate() 4 flag = random.randint(1, config[0][2]) 5 if flag <= config[0][1]: 6 return 1 7 elif flag > config[0][1] and flag <= (config[1][1] + config[0][1]): 8 return 2 9 elif flag > (config[1][1] + config[0][1]) and flag <= (config[2][1] + config[1][1]): 10 return 3 11 else: 12 return 0
接着修改我們的做測試的代碼：
1 def main(): 2 # 一等獎中獎次數 3 a = 0 4 # 二等獎中獎次數 5 b = 0 6 # 三等獎中獎次數 7 c = 0 8 # 未中獎次數 9 d = 0 10 # 循環次數 11 e = 0 12 for i in range(1000): 13 e += 1 14 print('當前循環次數：', e) 15 result = lottery() 16 print('當前中獎結果：', result) 17 if (result == 1): 18 a += 1 19 elif (result == 2): 20 b += 1 21 elif (result == 3): 22 c += 1 23 else: 24 d += 1 25 26 print('一等獎中獎：', a, '，二等獎中獎次數：', b, '，三等獎中獎次數：', c, '，未中獎次數：', d)
調用我們的測試方法：
if __name__ == '__main__': main()
小編這里的運行結果如下：
增加會員判斷
到這里我們還沒完，還能加需求，現在網站大多數都是會員制的，比如白銀會員，黃金會員，鑽石會員，如果不同的會員等級需要有不同的中獎率，這個是很正常的一件事兒，小編現在還清晰的記得當年某家大型互聯網公司代碼中的注釋 “窮逼 VIP（活動送的那種）” 。
我們假設鑽石會員的中獎率為整體中獎率的 100% ，黃金會員的中獎率為整體中獎率的 50% ，白銀會員的中獎率為整體中獎率的 20% 。
最簡單的實現方式是直接在最外層套一層會員中獎率的判斷，不知道各位同學怎么想。
小編這里給出自己的解決方案：
# 判斷會員等級中獎率過濾
# 會員等級 1.白銀會員 2.黃金會員 3. 鑽石會員
def vip_lottery(level):
rate = random.randint(1, 10)
# 如果是鑽石會員，直接進入抽獎函數
if level == 3:
return lottery()
# 如果是黃金會員， 50% 概率進入抽獎函數
elif level == 2:
if rate <= 5:
return lottery()
else:
return 0
# 如果是白銀會員， 20% 概率進入抽獎函數
elif level == 1:
if rate <= 2:
return lottery()
else:
return 0
# 如果是其他，直接返回未中獎
else:
return 0
我們新增一個測試增加會員過濾的測試方法：
# 會員制中獎測試方法
def test_vip():
print('請輸入您當前的會員等級：1.白銀會員 2.黃金會員 3. 鑽石會員')
level = input()
result = vip_lottery(int(level))
if (result == 1):
print('恭喜您中了一等獎')
elif (result == 2):
print('恭喜您中了二等獎')
elif (result == 3):
print('恭喜您中了三等獎')
else:
print('未中獎，謝謝惠顧')
在我們的入口函數中調用這個方法：
if __name__ == '__main__':
test_vip()
最終測試結果如下： 
1 import random 2 import pymysql 3 4 # 獲取中獎配置 5 def get_lottery_rate(): 6 conn = pymysql.connect(host='114.67.111.196', port = 3306, user='root', password='wsy@123456', database='test', charset='utf8mb4') 7 try: 8 sql = 'SELECT * FROM rate order by id asc ' 9 cursor = conn.cursor() 10 cursor.execute(sql) 11 result = cursor.fetchall() 12 return result 13 except Exception as ex: 14 print(ex) 15 finally: 16 conn.close() 17 18 # 判斷中獎函數 19 def lottery(): 20 config = get_lottery_rate() 21 flag = random.randint(1, config[0][2]) 22 if flag <= config[0][1]: 23 return 1 24 elif flag > config[0][1] and flag <= (config[1][1] + config[0][1]): 25 return 2 26 elif flag > (config[1][1] + config[0][1]) and flag <= (config[2][1] + config[1][1]): 27 return 3 28 else: 29 return 0 30 31 # 判斷會員等級中獎率過濾 32 # 會員等級 1.白銀會員 2.黃金會員 3. 鑽石會員 33 def vip_lottery(level): 34 rate = random.randint(1, 10) 35 # 如果是鑽石會員，直接進入抽獎函數 36 if level == 3: 37 return lottery() 38 # 如果是黃金會員， 50% 概率進入抽獎函數 39 elif level == 2: 40 if rate <= 5: 41 return lottery() 42 else: 43 return 0 44 # 如果是白銀會員， 20% 概率進入抽獎函數 45 elif level == 1: 46 if rate <= 2: 47 return lottery() 48 else: 49 return 0 50 # 如果是其他，直接返回未中獎 51 else: 52 return 0 53 54 # 批量測試方法 55 def test(): 56 # 一等獎中獎次數 57 a = 0 58 # 二等獎中獎次數 59 b = 0 60 # 三等獎中獎次數 61 c = 0 62 # 未中獎次數 63 d = 0 64 # 循環次數 65 e = 0 66 for i in range(1000): 67 e += 1 68 print('當前循環次數：', e) 69 result = lottery() 70 print('當前中獎結果：', result) 71 if (result == 1): 72 a += 1 73 elif (result == 2): 74 b += 1 75 elif (result == 3): 76 c += 1 77 else: 78 d += 1 79 80 print('一等獎中獎：', a, '，二等獎中獎次數：', b, '，三等獎中獎次數：', c, '，未中獎次數：', d) 81 82 # 會員制中獎測試方法 83 def test_vip(): 84 print('請輸入您當前的會員等級：1.白銀會員 2.黃金會員 3. 鑽石會員') 85 level = input() 86 result = vip_lottery(int(level)) 87 if (result == 1): 88 print('恭喜您中了一等獎') 89 elif (result == 2): 90 print('恭喜您中了二等獎') 91 elif (result == 3): 92 print('恭喜您中了三等獎') 93 else: 94 print('未中獎，謝謝惠顧') 95 96 if __name__ == '__main__': 97 test_vip()