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适用于抽奖程序、随机广告的PHP概率算法实例

网络编程 2021-07-05 09:49www.168986.cn编程入门
做网站类的有时会弄个活动什么的，来让用户参加，既吸引用户注册，又提高网站的用户活跃度。参加的用户会获得一定的奖品，有100%中奖的，也有按一定概率中奖的，大的比如中个ipad、iphone5，小的中个Q币什么的

那么我们在程序里必然会设计到算法，即按照一定的概率让用户获得奖品。先来看两个概率算法函数。

算法一

代码如下:

/
  全概率计算
 
  @param array $p array('a'=>0.5,'b'=>0.2,'c'=>0.4)
  @return string 返回上面数组的key
 /
function random($ps){
    static $arr = array();
    $key = md5(serialize($ps));

    if (!isset($arr[$key])) {
        $max = array_sum($ps);
        foreach ($ps as $k=>$v) {
            $v = $v / $max 10000;
            for ($i=0; $i<$v; $i++) $arr[$key][] = $k;
        }
    }
    return $arr[$key][mt_rand(0,count($arr[$key])-1)];
} 


算法二
代码如下:
function get_rand($proArr) {
    $result = '';

    //概率数组的总概率精度
    $proSum = array_sum($proArr);

    //概率数组循环
    foreach ($proArr as $key => $proCur) {
        $randNum = mt_rand(1, $proSum);
        if ($randNum <= $proCur) {
            $result = $key;
            break;
        } else {
            $proSum -= $proCur;
        }
    }
    unset ($proArr);

    return $result;
}


上述代码是一段经典的概率算法，$proArr是一个预先设置的数组，假设数组为array(100,200,300，400)，开始是从1,1000这个概率范围内筛选第一个数是否在他的出现概率范围之内， 如果不在，则将概率空减，也就是k的值减去刚刚的那个数字的概率空间，在本例当中就是减去100，也就是说第二个数是在1，900这个范围内筛选的。这样筛选到最终，总会有一个数满足要求。就相当于去一个箱子里摸东西，第一个不是，第二个不是，第三个还不是，那一个一定是。这个算法简单，而且效率非常高，关键是这个算法已在我们以前的项目中有应用，尤其是大数据量的项目中效率非常棒。
接下来我们通过PHP配置奖项。
代码如下:

$prize_arr = array(
    '0' => array('id'=>1,'prize'=>'平板电脑','v'=>1),
    '1' => array('id'=>2,'prize'=>'数码相机','v'=>5),
    '2' => array('id'=>3,'prize'=>'音箱设备','v'=>10),
    '3' => array('id'=>4,'prize'=>'4G优盘','v'=>12),
    '4' => array('id'=>5,'prize'=>'10Q币','v'=>22),
    '5' => array('id'=>6,'prize'=>'下次没准就能中哦','v'=>50),
);
 
中是一个二维数组，记录了所有本次抽奖的奖项信息，其中id表示中奖等级，prize表示奖品，v表示中奖概率。注意其中的v必须为整数，你可以将对应的奖项的v设置成0，即意味着该奖项抽中的几率是0，数组中v的总和（基数），基数越大越能体现概率的准确性。本例中v的总和为100，那么平板电脑对应的中奖概率就是1%，如果v的总和是10000，那中奖概率就是万分之一了。
每次前端页面的请求，PHP循环奖项设置数组，通过概率计算函数get_rand获取抽中的奖项id。将中奖奖品保存在数组$res['yes']中，而剩下的未中奖的信息保存在$res['no']中，输出json个数数据给前端页面。
代码如下:
//如果中奖数据是放在数据库里，这里就需要进行判断中奖数量
//在中1、2、3等奖的，如果达到最大数量的则unset相应的奖项，避免重复中大奖
//code here eg:unset($prize_arr['0'])
foreach ($prize_arr as $key => $val) {
    $arr[$val['id']] = $val['v'];
}

$rid = get_rand($arr); //根据概率获取奖项id

$res['yes'] = $prize_arr[$rid-1]['prize']; //中奖项
//将中奖项从数组中剔除，剩下未中奖项，如果是数据库验证，这里可以省掉
unset($prize_arr[$rid-1]);
shuffle($prize_arr); //打乱数组顺序
for($i=0;$i<count($prize_arr);$i++){
    $pr[] = $prize_arr[$i]['prize'];
}
$res['no'] = $pr;
echo json_encode($res);

为什么我抽不到大奖？

在很多类似的抽奖活动中，参与者往往抽不到大奖，笔者从程序的角度举个例给你看，假如我是抽奖活动的主办方，我设置了6个奖项，每个奖项不同的中奖概率，假如一等奖是一台高级轿车，可是我设置了其中奖概率为0，这意味着什么？这意味着参与抽奖者无论怎么抽，永远也得不到这台高级轿车。而当主办方每次翻动剩下的方块时，参与者会发现一等奖也许就在刚刚抽奖的方块旁边的一个数字下，都怪自己运气差。真的是运气差吗？其实在参与者翻动那个方块时程序已经决定了中奖项，而翻动查看其他方块看到的奖项只是一个烟雾弹，迷惑了观众和参与者。我想看完这篇文章后，您或许会知道电视节目中的翻板抽奖猫腻了，您也许大概再不会去机选双色球了。

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