如何用 Python 寫一個簡易的抽獎程序

不知道有多少人是被這個頭圖騙進來的：）

事情的原由是這樣的，上週有同窗問小編，看着小編的示例代碼敲代碼，感受本身也會寫了，若是不看的話，七七八八可能也寫的出來，可是一旦本身獨立寫一段程序，感受到無從下手。

其實這個很正常，剛開始學習寫代碼，都是跟着別人的套路往下寫，看的套路少，很難造成本身的套路，這就和作數學題是同樣的，作一道題就想會全部的題目，這個可能性微乎其微，都是經過大量的練習來摸索到本身的套路。

正好快過年了，各個公司都會搞一些抽獎活動，小編今天就來聊一下，若是要寫一個簡單的抽獎程序，小編是怎麼寫的。

分析需求

咱們先整理下思路，目標是什麼？

目標是要寫一個抽獎程序，那麼抽獎程序的核心是什麼？

固然是如何判斷一我的中獎了。那麼如何判斷一我的中獎呢？

是否是能夠經過隨機函數來操做呢？

中獎方法

一步一步來，咱們先經過隨機函數來判斷是否中獎。代碼是否是能夠先寫成下面這樣：

import random

# 判斷中獎函數
def lottery():
    flag = random.randint(0, 9)
    if flag < 2:
        return True
    else:
        return False複製代碼

首先，咱們獲取 0 ~ 9 之間的隨機正整數（這裏不討論 random 是否是真隨機，從狹義上來說咱們能夠認爲它是隨機的），若是中獎率爲 20% 的話，咱們能夠認爲小於 2 的數字爲中獎，其他的爲沒有中獎。而後中獎後返回 True ，沒有中獎返回 False 。

咱們加一個入口測試函數，測試一下上面的代碼是否能正常運行，而且中獎率是否能維持在大約 20 % 左右。

if __name__ == '__main__':
    # 中獎次數
    a = 0
    # 沒有中獎次數
    b = 0
    for i in range(1000000) :
        if (lottery()):
            a += 1
        else:
            b += 1

    print('共計中獎：', a, '，未中獎：', b)複製代碼

執行結果：

共計中獎： 200145 ，未中獎： 799855複製代碼

上面的測試總共循環了 1 百萬次，大約執行須要 2 ~ 3 秒左右，速度仍是蠻快的。能夠看到，中獎結果確實接近 20% 左右。

動態中獎率

難道到這裏就結束了麼？固然不可能，這裏只是剛剛開了個頭。

若是這時老闆說，你這個機率不能調整啊，須要讓中獎率能夠動態調整的，活動剛開始的時候中獎率要高，隨着時間的推移，中獎率要降下來。

這時候咋整，傻眼了吧。

既然中獎率要可調整，那麼咱們中獎率就不能定死在程序中了，這個中獎率須要有一個地方去作存儲，在每次作隨機的時候將這個中獎率取出來。

簡單易行的方法就是將這個中獎率放在數據庫中或者緩存服務中，這個根據實際業務場景來定。通常是根據預估訪問壓力的大小來進行技術選型，若是壓力不是特別大，那麼放在數據庫中也是能夠的，若是併發會比較高的話，建議仍是放在緩存中。

咱們來寫一個從數據庫獲取中獎機率的方法（爲了展現直觀，小編這裏直接使用 Mysql 數據庫用做數據存儲），先看下數據庫的數據：

很簡單的設計了一張表，裏面有意義的字段有兩個，一個用做中獎率的分子部分，一個用做中獎率的分母部分。分母部分最好要設置成 100 、 1000 、 10000 這種，這樣計算中獎率會比較好計算。

def get_lottery_rate():
    conn = pymysql.connect(host='localhost', user='root', password='password', database='test', charset='utf8mb4')
    try:
        sql = 'SELECT fenzi, fenmu FROM rate'
        cursor = conn.cursor()
        cursor.execute(sql)
        result = cursor.fetchone()
        return result
    except Exception as ex:
        print(ex)
    finally:
        conn.close()複製代碼

運行這個方法測試結果以下：

(10, 100)複製代碼

能夠看到，咱們得到了一個元組，裏面的內容就是咱們從數據庫取出來的分子和分母。

咱們將前面的抽獎的那個方法改一下，改爲從數據庫獲取中獎比例。修改後的代碼以下：

def lottery():
    rate = get_lottery_rate()
    flag = random.randint(1, rate[1])
    if flag < rate[0]:
        return True
    else:
        return False複製代碼

仍是運行上面的測試方法，這裏要注意下，由於咱們如今是從數據庫獲取數據，每次方法執行都要加上數據庫連接的創建與銷燬，建議將循環次數修改成 1000 之內，否則執行的時間就有點太長了。

小編這裏將循環次數修改成 1000 次後，執行結果以下：

共計中獎： 92 ，未中獎： 908複製代碼

那麼到這裏，咱們就能夠經過修改數據庫中數據實時的操做中獎率了。固然上面的慢的問題咱們可使用數據庫鏈接池等技術進行優化。

增長獎項

那麼是否就結束了呢？no no no，咱們接着加需求。

如今，咱們只能知道每次到底中不中獎，只有一個獎項，可是如今想變成 3 個獎項，如：一等獎、二等獎、三等獎那該怎麼辦？

這個對以前的抽獎方法改動就有點大了，首先咱們先在數據庫增長出來另外兩個獎項的配置：

配置這裏三個獎項的分母最好保持一致，不然後續計算會徒增複雜度。

修改咱們獲取配置的那個方法：

def get_lottery_rate():
    conn = pymysql.connect(host='localhost', port = 3306, user='root', password='password', database='test', charset='utf8mb4')
    try:
        sql = 'SELECT * FROM rate order by id asc '
        cursor = conn.cursor()
        cursor.execute(sql)
        result = cursor.fetchall()
        return result
    except Exception as ex:
        print(ex)
    finally:
        conn.close()複製代碼

測試調用後結果以下：

((1, 10, 100), (2, 5, 100), (3, 1, 100))複製代碼

先在咱們要作的是要將這個配置融入進咱們以前的中獎的那個方法中，很少說，直接上代碼：

# 判斷中獎函數
def lottery():
    config = get_lottery_rate()
    flag = random.randint(1, config[0][2])
    if flag <= config[0][1]:
        return 1
    elif flag > config[0][1] and flag <= (config[1][1] + config[0][1]):
        return 2
    elif flag > (config[1][1] + config[0][1]) and flag <= (config[2][1] + config[1][1]):
        return 3
    else:
        return 0複製代碼

接着修改咱們的作測試的代碼：

def main():
    # 一等獎中獎次數
    a = 0
    # 二等獎中獎次數
    b = 0
    # 三等獎中獎次數
    c = 0
    # 未中獎次數
    d = 0
    # 循環次數
    e = 0
    for i in range(1000):
        e += 1
        print('當前循環次數：', e)
        result = lottery()
        print('當前中獎結果：', result)
        if (result == 1):
            a += 1
        elif (result == 2):
            b += 1
        elif (result == 3):
            c += 1
        else:
            d += 1

    print('一等獎中獎：', a, '，二等獎中獎次數：', b, '，三等獎中獎次數：', c, '，未中獎次數：', d)複製代碼

調用咱們的測試方法：

if __name__ == '__main__':
    main()複製代碼

小編這裏的運行結果以下：

增長會員判斷

到這裏咱們還沒完，還能加需求，如今網站大多數都是會員制的，好比白銀會員，黃金會員，鑽石會員，若是不一樣的會員等級須要有不一樣的中獎率，這個是很正常的一件事兒，小編如今還清晰的記得當年某家大型互聯網公司代碼中的註釋 「窮逼 VIP（活動送的那種）」 。

咱們假設鑽石會員的中獎率爲總體中獎率的 100% ，黃金會員的中獎率爲總體中獎率的 50% ，白銀會員的中獎率爲總體中獎率的 20% 。

最簡單的實現方式是直接在最外層套一層會員中獎率的判斷，不知道各位同窗怎麼想。

小編這裏給出本身的解決方案：

# 判斷會員等級中獎率過濾
# 會員等級 1.白銀會員 2.黃金會員 3. 鑽石會員
def vip_lottery(level):
    rate = random.randint(1, 10)
    # 若是是鑽石會員，直接進入抽獎函數
    if level == 3:
        return lottery()
    # 若是是黃金會員， 50% 機率進入抽獎函數
    elif level == 2:
        if rate <= 5:
            return lottery()
        else:
            return 0
    # 若是是白銀會員， 20% 機率進入抽獎函數
    elif level == 1:
        if rate <= 2:
            return lottery()
        else:
            return 0
    # 若是是其餘，直接返回未中獎
    else:
        return 0複製代碼

咱們新增一個測試增長會員過濾的測試方法：

# 會員制中獎測試方法
def test_vip():
    print('請輸入您當前的會員等級：1.白銀會員 2.黃金會員 3. 鑽石會員')
    level = input()
    result = vip_lottery(int(level))
    if (result == 1):
        print('恭喜您中了一等獎')
    elif (result == 2):
        print('恭喜您中了二等獎')
    elif (result == 3):
        print('恭喜您中了三等獎')
    else:
        print('未中獎，謝謝惠顧')複製代碼

在咱們的入口函數中調用這個方法：

if __name__ == '__main__':
    test_vip()複製代碼

最終測試結果以下：

小編的人品還能夠嘛，直接就能中三等獎。

那麼，到這裏，是否是一個簡易的抽獎程序就算完成了呢？其實還能接着加，若是每一個獎項都有數量限制，而且限制的數量是能夠隨時調整的等等等等，小編這裏就不一一列舉了。

總體代碼寫的稍微有些長了，小編就不貼出來了，上傳到代碼倉庫各位感興趣的同窗本身訪問吧。

注意： 本篇文章所使用代碼，僅供演示講解使用，不可用於生產環境，在訪問量過大的狀況下會產生嚴重的性能問題。

示例代碼

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