抽獎基本需求
1、假設中獎概率為：獲得 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的連續數組，隨機生成一個整數，如果是1-10 則中a、10-30 中b、30-60中c、60-100中d
實現方法一：布爾判斷
1、第一種方法，直接判斷數據在哪個范圍，非常簡單
def choujiang0():
#生成一個1-100的隨機整數
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'
實現方法二：算法判斷
2、第二種方法：作為一個程序猿，不能滿足於這種太簡單的方法，不適合拓展嘛，所以想辦法做改造下，用一個算法來實現抽獎，主要有以下兩種方式：
2.1 把一個初始概率用字典來做配置，注意這里字典的鍵值是10、30、60、100，然后通過程序生成整數，判斷這個整數落在區間里的概率，對應字典得到獲得的獎勵，以下是choujiang1方法：
ratio = {10:'a',30:'b',60:'c',100:'d'}
def choujiang1():
#生成一個1-100的隨機整數
x = np.random.randint(1,101,dtype='int')
#生成一個1-100的數組
mother = [x for x in range(1,101,1)]
#判斷x在數組的什么位置
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 在第一點判斷整理落在哪個區間的方法，有兩種，第一種比較簡單，通過for循環遍歷字典，從數字0開始，如果滿足大於等於前區間小於后區間，則直接讀取字典值作為獎勵，方法沒問題，但次數多了這種遍歷效率不高；第二種使用二分法，相對復雜一點，但是算法效率高一些，需要額外寫一個二分法的遞歸方法search，來判斷隨機數值落在哪個區間，以下是search方法和choujiang2方法：
search方法：這個方法尤為重要，可以說是經典遞歸的基礎方法
#二分查詢方法
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：
#第二種抽獎方式
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():
#生成一個1-100的隨機整數
x = np.random.randint(1,101,dtype='int')
i = search(list_ratio,x,lower=0)
key = list_ratio[i]
return ratio[key]
驗證和效率
1、如何驗證
驗證一下概率是否符合我們的期望，代碼如下：
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、比較不同抽獎方法的效率
采用二分法的抽獎方法，相對來說靈活性好且效率最高。
%time test_choujiang(choujiang0) %time test_choujiang(choujiang1) %time test_choujiang(choujiang2) #投100萬次的結果 輸出結果： 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