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适用于抽奖程序、随机广告的PHP概率算法实例

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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。同时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:

  1. /** 
  2.  * 全概率计算 
  3.  * 
  4.  * @param array $p array('a'=>0.5,'b'=>0.2,'c'=>0.4) 
  5.  * @return string 返回上面数组的key 
  6.  */ 
  7. function random($ps){ 
  8.     static $arr = array(); 
  9.     $key = md5(serialize($ps)); 
  10.  
  11.     if (!isset($arr[$key])) { 
  12.         $max = array_sum($ps); 
  13.         foreach ($ps as $k=>$v) { 
  14.             $v = $v / $max * 10000; 
  15.             for ($i=0; $i<$v$i++) $arr[$key][] = $k
  16.         } 
  17.     } 
  18.     return $arr[$key][mt_rand(0,count($arr[$key])-1)]; 

算法二,代码如下:

  1. function get_rand($proArr) {  
  2.     $result = '';  
  3.  
  4.     //概率数组的总概率精度 
  5.     $proSum = array_sum($proArr);  
  6.  
  7.     //概率数组循环 
  8.     foreach ($proArr as $key => $proCur) {  
  9.         $randNum = mt_rand(1, $proSum);  
  10.         if ($randNum <= $proCur) {  
  11.             $result = $key;  
  12.             break;  
  13.         } else {  
  14.             $proSum -= $proCur;  
  15.         }  
  16.     }  
  17.     unset ($proArr);  
  18.  
  19.     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,那最后一个一定是。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:

  1. $prize_arr = array(  
  2.     '0' => array('id'=>1,'prize'=>'平板电脑','v'=>1),  
  3.     '1' => array('id'=>2,'prize'=>'数码相机','v'=>5),  
  4.     '2' => array('id'=>3,'prize'=>'音箱设备','v'=>10),  
  5.     '3' => array('id'=>4,'prize'=>'4G优盘','v'=>12),  
  6.     '4' => array('id'=>5,'prize'=>'10Q币','v'=>22),  
  7.     '5' => array('id'=>6,'prize'=>'下次没准就能中哦','v'=>50),  
  8. ); 

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,最后输出json个数数据给前端页面,代码如下:

  1. //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 
  2. //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 
  3. //code here eg:unset($prize_arr['0']) 
  4. foreach ($prize_arr as $key => $val) {  
  5.     $arr[$val['id']] = $val['v'];  
  6. }  
  7.  
  8. $rid = get_rand($arr); //根据概率获取奖项id 
  9.  
  10. $res['yes'] = $prize_arr[$rid-1]['prize']; //中奖项 
  11. //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 
  12. unset($prize_arr[$rid-1]);  
  13. shuffle($prize_arr); //打乱数组顺序 
  14. for($i=0;$i<count($prize_arr);$i++){  
  15.     $pr[] = $prize_arr[$i]['prize'];  
  16. }  
  17. $res['no'] = $pr;  
  18. echo json_encode($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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文章名称:《适用于抽奖程序、随机广告的PHP概率算法实例》
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