可控概率抽奖算法

说明

本文PHP语言去实现,只实现核心可控概率引擎,库存判断等其它业务需要其它代码配合实现。

代码

/**
 * @function 封装可控概率的抽奖功能
 * @param $arr array 数据集合
 * @param $weight_key string 权重字段
 * @return array 被选中的元素
 */
function controllableProbability($arr, $weight_key = 'weight') {
 $total_probability = 0;
 foreach($arr as $v) {
 $total_probability = bcadd($total_probability, $v[$weight_key], 2);
 }
 $rand = mt_rand(1, intval($total_probability));
 foreach ($arr as $val) {
 if ($rand <= $val[$weight_key]) {break;}
 $rand -= $val[$weight_key];
 next($arr);
 }
 //想要返回key,使用return key($arr);
 return current($arr);
}

调用

  1. weight权重概率字段,不是概率字段,不需要总和为100
  2. 如下,代表16个人抽奖,有10人是谢谢惠顾,有5人中2元,有1人中5元,有0人中50W。
$arr = [
 ['id' => 1, 'name' => '谢谢惠顾', 'weight' => 10],
 ['id' => 2, 'name' => '中2元', 'weight' => 5],
 ['id' => 3, 'name' => '中5元', 'weight' => 1],
 ['id' => 4, 'name' => '中50W', 'weight' => 0],
];
//参数1是数组,参数2是告诉controllableProbability函数哪个字段为改概率字段
controllableProbability($arr, 'weight');

验算

$a = 0; $b = 0; $c = 0; $d = 0;
for($i = 0; $i < 1600000; $i++) {
 $res = controllableProbability($arr, 'weight');
 if($res['id'] == 1) $a ++;
 if($res['id'] == 2) $b ++;
 if($res['id'] == 3) $c ++;
 if($res['id'] == 4) $d ++;
}
echo "$a $b $c $d";

3轮抽奖,每轮抽160万次,可得以下表格:

轮次谢谢惠顾实际次数谢谢惠顾期望值中2元实际次数中2元期望值中5元实际次数中5元期望值中50W实际次数中50W期望次
1999323100000050037450000010030310000000
21001144100000049873250000010012410000000
3999285100000050066250000010005310000000

以谢谢惠顾为例纵向对比:

项目第一轮第2轮第3轮
谢谢惠顾实际次数9993231001144999285
谢谢惠顾期望次数100000100000100000
谢谢惠顾实际概率62.46%62.57%62.46%
谢谢惠顾期望概率62.50%62.50%62.50%
误差率-0.04%+0.07%-0.04%

技术上:随机范围可控,但是随机值不可控,随机值可控就不叫随机了,有误差正常,本来随机就是个概率问题。
业务上:可通过库存的限制和其它业务逻辑来避免误差带来的问题。
数值上:若硬要实现0误差的精确控制,则需要动态获取权重值,抽中哪条数据,递减那条数据的权重值即可(同时要避免mt_rand();函数参数2小于参数1的情况出现)。

作者:小松聊PHP进阶原文地址:https://www.cnblogs.com/phpphp/p/18007246

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