JobPlus知识库 IT 基础架构 文章
4类抽奖算法总结

第一类是常见的有等级的抽奖活动,如一等、二等、三等奖等等

// 分别为一、二、三、四等将的奖品数量,最后一个为未中奖的数量。  

    private static final Integer[] lotteryList = {5, 10, 20, 40, 100};  

   

    private int getSum() {  

        int sum = 0;  

        for (int v : lotteryList) {  

            sum += v;  

        }  

        return sum;  

    }  

   

    private int getLotteryLevel() {  

        Random random = new Random(System.nanoTime());  

        int sum = getSum();  

        for (int i = 0; i < lotteryList.length; ++i) {  

            int randNum = Math.abs(random.nextInt()) % sum;  

            if (randNum <= lotteryList[i]) {  

                return i;  

            } else {  

                sum -= lotteryList[i];  

            }  

        }  

        return -1;  

    }

第二类是不分等级的抽奖活动,仅需要参与人数与奖品总数,各奖品中奖概率相等。

//另一种抽奖算法,用于公司抽奖,即总参与人数与奖品数固定。  

    private static final int lotteryNum = 75;  

    private static final int total = 175;  

    private static Set<Integer> lotterySet = new HashSet<Integer>();  

    static {  

        for (int i=1; i <= lotteryNum; ++i) {  

            lotterySet.add(total*i/lotteryNum);  

        }  

    }  

    private int getLotteryNum2() {  

        Random rand = new Random(System.nanoTime());  

        int randNum = Math.abs(rand.nextInt()) % total;  

        if (lotterySet.contains(randNum)) {  

            return randNum*lotteryNum/total;  

        }  

        return -1;  

    }

第三类  一个商场进行一场抽奖活动,其中有两个奖项,第一个奖项A抽中的概率是1/6,第二个奖项B抽中的概率是5/6;编码实现这个抽奖程序。


思路:

这题考察队随机函数的应用。

由于rand()函数产生的随机数的范围是0-65535,那么将该随机数对6求余,得到的数在0-5之间,且每个数出现概率相等。


[cpp] 

  1. #include <iostream>  
  2. #include <cstdio>  
  3. #include <cstdlib>  
  4. #include <ctime>  
  5. #include <algorithm>  
  6. using namespace std;  
  7.   
  8. char Draw()  
  9. {  
  10.     int num = rand() % 6;  
  11.     if (num == 0) return 'A';  
  12.     else return 'B';  
  13. }  
  14.   
  15. int main()  
  16. {  
  17.     srand((unsigned int)time(0)); //注意:srand函数一定不能在循环里  
  18.     for (int i = 0; i < 36; i++)  
  19.     {  
  20.         cout << Draw() << endl;  
  21.     }  
  22.     return 0;  
  23. }  

第四类 : 不同概率抽奖



  • VO类:Gift.java    具体对应就是上面表格里的内容

[java] 

  1. <code class="hljs java" style=""><span class="hljs-keyword" style="">public</span> <span class="hljs-class" style=""><span class="hljs-keyword" style=""><span class="hljs-class" style=""><span class="hljs-keyword" style="">class</span></span></span><span class="hljs-class" style=""> </span><span class="hljs-title" style=""><span class="hljs-class" style=""><span class="hljs-title" style="">Gift</span></span></span><span class="hljs-class" style=""> </span></span>{  
  2.     <span class="hljs-keyword" style="">private</span> <span class="hljs-keyword" style="">int</span> index;  
  3.     <span class="hljs-keyword" style="">private</span> String gitfId;  
  4.     <span class="hljs-keyword" style="">private</span> String giftName;  
  5.     <span class="hljs-keyword" style="">private</span> <span class="hljs-keyword" style="">double</span> probability;  
  6.   
  7.     <span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-keyword" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-keyword" style="">public</span></span></span><span class="hljs-function" style=""> </span><span class="hljs-title" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-title" style="">Gift</span></span></span><span class="hljs-params" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-params" style="">(</span></span><span class="hljs-keyword" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-params" style=""><span class="hljs-keyword" style="">int</span></span></span></span><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-params" style=""> index, String gitfId, String giftName, </span></span><span class="hljs-keyword" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-params" style=""><span class="hljs-keyword" style="">double</span></span></span></span><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-params" style=""> probability)</span></span></span><span class="hljs-function" style=""> </span></span>{  
  8.         <span class="hljs-keyword" style="">this</span>.index = index;  
  9.         <span class="hljs-keyword" style="">this</span>.gitfId = gitfId;  
  10.         <span class="hljs-keyword" style="">this</span>.giftName = giftName;  
  11.         <span class="hljs-keyword" style="">this</span>.probability = probability;  
  12.     }  
  13.   
  14.     <span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-keyword" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-keyword" style="">public</span></span></span><span class="hljs-function" style=""> </span><span class="hljs-keyword" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-keyword" style="">int</span></span></span><span class="hljs-function" style=""> </span><span class="hljs-title" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-title" style="">getIndex</span></span></span><span class="hljs-params" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-params" style="">()</span></span></span><span class="hljs-function" style=""> </span></span>{  
  15.         <span class="hljs-keyword" style="">return</span> index;  
  16.     }  
  17.   
  18.     <span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-keyword" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-keyword" style="">public</span></span></span><span class="hljs-function" style=""> </span><span class="hljs-keyword" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-keyword" style="">void</span></span></span><span class="hljs-function" style=""> </span><span class="hljs-title" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-title" style="">setIndex</span></span></span><span class="hljs-params" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-params" style="">(</span></span><span class="hljs-keyword" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-params" style=""><span class="hljs-keyword" style="">int</span></span></span></span><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-params" style=""> index)</span></span></span><span class="hljs-function" style=""> </span></span>{  
  19.         <span class="hljs-keyword" style="">this</span>.index = index;  
  20.     }  
  21.   
  22.     <span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-keyword" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-keyword" style="">public</span></span></span><span class="hljs-function" style=""> String </span><span class="hljs-title" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-title" style="">getGitfId</span></span></span><span class="hljs-params" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-params" style="">()</span></span></span><span class="hljs-function" style=""> </span></span>{  
  23.         <span class="hljs-keyword" style="">return</span> gitfId;  
  24.     }  
  25.   
  26.     <span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-keyword" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-keyword" style="">public</span></span></span><span class="hljs-function" style=""> </span><span class="hljs-keyword" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-keyword" style="">void</span></span></span><span class="hljs-function" style=""> </span><span class="hljs-title" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-title" style="">setGitfId</span></span></span><span class="hljs-params" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-params" style="">(String gitfId)</span></span></span><span class="hljs-function" style=""> </span></span>{  
  27.         <span class="hljs-keyword" style="">this</span>.gitfId = gitfId;  
  28.     }  
  29.   
  30.     <span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-keyword" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-keyword" style="">public</span></span></span><span class="hljs-function" style=""> String </span><span class="hljs-title" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-title" style="">getGiftName</span></span></span><span class="hljs-params" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-params" style="">()</span></span></span><span class="hljs-function" style=""> </span></span>{  
  31.         <span class="hljs-keyword" style="">return</span> giftName;  
  32.     }  
  33.   
  34.     <span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-keyword" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-keyword" style="">public</span></span></span><span class="hljs-function" style=""> </span><span class="hljs-keyword" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-keyword" style="">void</span></span></span><span class="hljs-function" style=""> </span><span class="hljs-title" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-title" style="">setGiftName</span></span></span><span class="hljs-params" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-params" style="">(String giftName)</span></span></span><span class="hljs-function" style=""> </span></span>{  
  35.         <span class="hljs-keyword" style="">this</span>.giftName = giftName;  
  36.     }  
  37.   
  38.     <span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-keyword" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-keyword" style="">public</span></span></span><span class="hljs-function" style=""> </span><span class="hljs-keyword" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-keyword" style="">double</span></span></span><span class="hljs-function" style=""> </span><span class="hljs-title" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-title" style="">getProbability</span></span></span><span class="hljs-params" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-params" style="">()</span></span></span><span class="hljs-function" style=""> </span></span>{  
  39.         <span class="hljs-keyword" style="">return</span> probability;  
  40.     }  
  41.   
  42.     <span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-keyword" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-keyword" style="">public</span></span></span><span class="hljs-function" style=""> </span><span class="hljs-keyword" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-keyword" style="">void</span></span></span><span class="hljs-function" style=""> </span><span class="hljs-title" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-title" style="">setProbability</span></span></span><span class="hljs-params" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-params" style="">(</span></span><span class="hljs-keyword" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-params" style=""><span class="hljs-keyword" style="">double</span></span></span></span><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-params" style=""> probability)</span></span></span><span class="hljs-function" style=""> </span></span>{  
  43.         <span class="hljs-keyword" style="">this</span>.probability = probability;  
  44.     }  
  45.   
  46.     <span class="hljs-meta" style="">@Override</span>  
  47.     <span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-keyword" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-keyword" style="">public</span></span></span><span class="hljs-function" style=""> String </span><span class="hljs-title" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-title" style="">toString</span></span></span><span class="hljs-params" style=""><span class="hljs-function" style=""><span class="hljs-params" style="">()</span></span></span><span class="hljs-function" style=""> </span></span>{  
  48.         <span class="hljs-keyword" style="">return</span> <span class="hljs-string" style="">"Gift [index="</span> + index + <span class="hljs-string" style="">", gitfId="</span> + gitfId + <span class="hljs-string" style="">", giftName="</span> + giftName + <span class="hljs-string" style="">", probability="</span> + probability + <span class="hljs-string" style="">"]"</span>;  
  49.     }  
  50.   
  51. }</code>  
  • Util类:LotteryUtil.java    真正的不同概率的抽奖工具类

[java]

  1. <code class="hljs groovy" style=""><span class="hljs-keyword" style="">import</span> java.util.ArrayList;  
  2. <span class="hljs-keyword" style="">import</span> java.util.Collections;  
  3. <span class="hljs-keyword" style="">import</span> java.util.List;  
  4.   
  5. <span class="hljs-comment" style=""><span class="hljs-comment" style="">/** 
  6.  * 不同概率抽奖工具包 
  7.  * 
  8.  * </span><span class="hljs-doctag" style=""><span class="hljs-comment" style=""><span class="hljs-doctag" style="">@author</span></span></span><span class="hljs-comment" style=""> Shunli 
  9.  */</span></span>  
  10. <span class="hljs-keyword" style="">public</span> <span class="hljs-class" style=""><span class="hljs-keyword" style=""><span class="hljs-class" style=""><span class="hljs-keyword" style="">class</span></span></span><span class="hljs-class" style=""> </span><span class="hljs-title" style=""><span class="hljs-class" style=""><span class="hljs-title" style="">LotteryUtil</span></span></span><span class="hljs-class" style=""> {</span></span>  
  11.     <span class="hljs-comment" style=""><span class="hljs-comment" style="">/** 
  12.      * 抽奖 
  13.      * 
  14.      * </span><span class="hljs-doctag" style=""><span class="hljs-comment" style=""><span class="hljs-doctag" style="">@param</span></span></span><span class="hljs-comment" style=""> orignalRates 
  15.      *            原始的概率列表,保证顺序和实际物品对应 
  16.      * </span><span class="hljs-doctag" style=""><span class="hljs-comment" style=""><span class="hljs-doctag" style="">@return</span></span></span><span class="hljs-comment" style=""> 
  17.      *         物品的索引 
  18.      */</span></span>  
  19.     <span class="hljs-keyword" style="">public</span> <span class="hljs-keyword" style="">static</span> <span class="hljs-keyword" style="">int</span> lottery(List<Double> orignalRates) {  
  20.         <span class="hljs-keyword" style="">if</span> (orignalRates == <span class="hljs-literal" style="">null</span> || orignalRates.isEmpty()) {  
  21.             <span class="hljs-keyword" style="">return</span> <span class="hljs-number" style="">-1</span>;  
  22.         }  
  23.   
  24.         <span class="hljs-keyword" style="">int</span> size = orignalRates.size();  
  25.   
  26.         <span class="hljs-comment" style="">// 计算总概率,这样可以保证不一定总概率是1</span>  
  27.         <span class="hljs-keyword" style="">double</span> sumRate = <span class="hljs-number" style="">0</span>d;  
  28.         <span class="hljs-keyword" style="">for</span> (<span class="hljs-keyword" style="">double</span> <span class="hljs-string" style="">rate :</span> orignalRates) {  
  29.             sumRate += rate;  
  30.         }  
  31.   
  32.         <span class="hljs-comment" style="">// 计算每个物品在总概率的基础下的概率情况</span>  
  33.         List<Double> sortOrignalRates = <span class="hljs-keyword" style="">new</span> ArrayList<Double>(size);  
  34.         Double tempSumRate = <span class="hljs-number" style="">0</span>d;  
  35.         <span class="hljs-keyword" style="">for</span> (<span class="hljs-keyword" style="">double</span> <span class="hljs-string" style="">rate :</span> orignalRates) {  
  36.             tempSumRate += rate;  
  37.             sortOrignalRates.add(tempSumRate / sumRate);  
  38.         }  
  39.   
  40.         <span class="hljs-comment" style="">// 根据区块值来获取抽取到的物品索引</span>  
  41.         <span class="hljs-keyword" style="">double</span> nextDouble = Math.random();  
  42.         sortOrignalRates.add(nextDouble);  
  43.         Collections.sort(sortOrignalRates);  
  44.   
  45.         <span class="hljs-keyword" style="">return</span> sortOrignalRates.indexOf(nextDouble);  
  46.     }  
  47. }</code>  
  • Test类:Test.java

[java] 

  1. <code class="hljs groovy" style=""><span class="hljs-keyword" style="">import</span> java.util.ArrayList;  
  2. <span class="hljs-keyword" style="">import</span> java.util.HashMap;  
  3. <span class="hljs-keyword" style="">import</span> java.util.List;  
  4. <span class="hljs-keyword" style="">import</span> java.util.Map;  
  5. <span class="hljs-keyword" style="">import</span> java.util.Map.Entry;  
  6.   
  7. <span class="hljs-comment" style=""><span class="hljs-comment" style="">/** 
  8.  * 不同概率抽奖 
  9.  * 
  10.  * </span><span class="hljs-doctag" style=""><span class="hljs-comment" style=""><span class="hljs-doctag" style="">@author</span></span></span><span class="hljs-comment" style=""> ShunLi 
  11.  */</span></span>  
  12. <span class="hljs-keyword" style="">public</span> <span class="hljs-class" style=""><span class="hljs-keyword" style=""><span class="hljs-class" style=""><span class="hljs-keyword" style="">class</span></span></span><span class="hljs-class" style=""> </span><span class="hljs-title" style=""><span class="hljs-class" style=""><span class="hljs-title" style="">LotteryTest</span></span></span><span class="hljs-class" style=""> {</span></span>  
  13.     <span class="hljs-keyword" style="">public</span> <span class="hljs-keyword" style="">static</span> <span class="hljs-keyword" style="">void</span> main(String[] args) {  
  14.         List<Gift> gifts = <span class="hljs-keyword" style="">new</span> ArrayList<Gift>();  
  15.         <span class="hljs-comment" style="">// 序号==物品Id==物品名称==概率</span>  
  16.         gifts.add(<span class="hljs-keyword" style="">new</span> Gift(<span class="hljs-number" style="">1</span>, <span class="hljs-string" style="">"P1"</span>, <span class="hljs-string" style="">"物品1"</span>, <span class="hljs-number" style="">0.2</span>d));  
  17.         gifts.add(<span class="hljs-keyword" style="">new</span> Gift(<span class="hljs-number" style="">2</span>, <span class="hljs-string" style="">"P2"</span>, <span class="hljs-string" style="">"物品2"</span>, <span class="hljs-number" style="">0.2</span>d));  
  18.         gifts.add(<span class="hljs-keyword" style="">new</span> Gift(<span class="hljs-number" style="">3</span>, <span class="hljs-string" style="">"P3"</span>, <span class="hljs-string" style="">"物品3"</span>, <span class="hljs-number" style="">0.4</span>d));  
  19.         gifts.add(<span class="hljs-keyword" style="">new</span> Gift(<span class="hljs-number" style="">4</span>, <span class="hljs-string" style="">"P4"</span>, <span class="hljs-string" style="">"物品4"</span>, <span class="hljs-number" style="">0.3</span>d));  
  20.         gifts.add(<span class="hljs-keyword" style="">new</span> Gift(<span class="hljs-number" style="">5</span>, <span class="hljs-string" style="">"P5"</span>, <span class="hljs-string" style="">"物品5"</span>, <span class="hljs-number" style="">0</span>d));  
  21.         gifts.add(<span class="hljs-keyword" style="">new</span> Gift(<span class="hljs-number" style="">6</span>, <span class="hljs-string" style="">"P6"</span>, <span class="hljs-string" style="">"物品6"</span>, <span class="hljs-number" style="">-0.1</span>d));  
  22.         gifts.add(<span class="hljs-keyword" style="">new</span> Gift(<span class="hljs-number" style="">7</span>, <span class="hljs-string" style="">"P7"</span>, <span class="hljs-string" style="">"物品7"</span>, <span class="hljs-number" style="">0.008</span>d));  
  23.   
  24.         List<Double> orignalRates = <span class="hljs-keyword" style="">new</span> ArrayList<Double>(gifts.size());  
  25.         <span class="hljs-keyword" style="">for</span> (Gift <span class="hljs-string" style="">gift :</span> gifts) {  
  26.             <span class="hljs-keyword" style="">double</span> probability = gift.getProbability();  
  27.             <span class="hljs-keyword" style="">if</span> (probability < <span class="hljs-number" style="">0</span>) {  
  28.                 probability = <span class="hljs-number" style="">0</span>;  
  29.             }  
  30.             orignalRates.add(probability);  
  31.         }  
  32.   
  33.         <span class="hljs-comment" style="">// statistics</span>  
  34.         Map<Integer, Integer> count = <span class="hljs-keyword" style="">new</span> HashMap<Integer, Integer>();  
  35.         <span class="hljs-keyword" style="">double</span> num = <span class="hljs-number" style="">1000000</span>;  
  36.         <span class="hljs-keyword" style="">for</span> (<span class="hljs-keyword" style="">int</span> i = <span class="hljs-number" style="">0</span>; i < num; i++) {  
  37.             <span class="hljs-keyword" style="">int</span> orignalIndex = LotteryUtil.lottery(orignalRates);  
  38.   
  39.             Integer value = count.get(orignalIndex);  
  40.             count.put(orignalIndex, value == <span class="hljs-literal" style="">null</span> ? 1 : value + <span class="hljs-number" style="">1</span>);  
  41.         }  
  42.   
  43.         <span class="hljs-keyword" style="">for</span> (Entry<Integer, Integer> <span class="hljs-string" style="">entry :</span> count.entrySet()) {  
  44.             System.out.println(gifts.get(entry.getKey()) + <span class="hljs-string" style="">", count="</span> + entry.getValue() + <span class="hljs-string" style="">", probability="</span> + entry.getValue() / num);  
  45.         }  
  46.     }  
  47.   
  48. }</code>  


不同概率的抽奖原理很简单 
就是把0到1的区间分块,而分块的依据就是物品占整个的比重,再根据随机数种子来产生0-1中间的某个数,来判断这个数是落在哪个区间上,而对应的就是抽到了那个物品。随机数理论上是概率均等的,产生的每个数理论上也应该概率均等,那么相应的区间所含数的多少就体现了抽奖物品概率的不同。(p.s. 当然数目是数不清楚的,具体抽象话了点)

这个实例的数据可以说明 
1. 概率可以是负数和0,当然实际上中应该不会(p.s. 正常情况下可能真的有0,比如抽个iphone5,当然是抽不到的了,这个时候,构建礼物(List gifts)的时候最好就不要加这个进去),还有可以把负数的处理放到抽奖工具类(LotteryUtil)中; 
2. 所有礼物加起来的概率可以不是1,可以认为这里的概率是一个权重;


如果觉得我的文章对您有用,请随意打赏。您的支持将鼓励我继续创作!

¥ 打赏支持
306人赞 举报
分享到
用户评价(0)

暂无评价,你也可以发布评价哦:)

扫码APP

扫描使用APP

扫码使用

扫描使用小程序