Python關于抽獎系統(tǒng)的思考與設計思路
一、文章主題
在看到相關的抽獎詐騙報道,有的人卻不明白是怎么回事。為了預防被抽獎詐騙,因此,我們通過一些簡單的例子來說一說,抽獎更深層的邏輯,讓大家直觀的看到抽獎背后隱藏的東西,防止上當受騙。
二、抽獎設計思路
首先,先來實現(xiàn)一個簡單的抽獎邏輯,我們需要確定每個獎品的概率,并根據(jù)概率進行抽取。
第一步:需求
有獎品列表。每一個獎品都有對應的概率。用戶抽獎獲得對應概率商品。
第二步:建立獎品列表
根據(jù)上面的要求,我們建立對應的獎品表,概率我們選用1-100的整數(shù),當然也可以選擇0-1。
# 獎品列表和對應的概率,和為100 prizes = {"一等獎": 10,"二等獎": 20,"三等獎": 30,"參與獎": 40 }
第三步:概率實現(xiàn)
這就是一個基礎的抽獎邏輯,代碼實現(xiàn)難點主要是概率,如何去實現(xiàn)概率,能獲得抽中的獎品。
關于概率我們需要使用到random模塊,也就是我們需要使用到隨機數(shù)。這里我這里有兩種方式可供選擇。
第一種:通過區(qū)間實現(xiàn)
抽獎概率選用區(qū)間的方式實現(xiàn),將抽獎的概率分成若干個區(qū)間,每個區(qū)間對應一個獎品,然后根據(jù)隨機數(shù)的范圍來確定中獎的區(qū)間。例如,我們可以將抽獎的概率分成以下幾個區(qū)間:
- - 區(qū)間1:0%~20%,對應獎品A
- - 區(qū)間2:20%~50%,對應獎品B
- - 區(qū)間3:50%~80%,對應獎品C
- - 區(qū)間4:80%~100%,對應獎品D
當用戶抽獎時,我們可以生成一個0~100之間的隨機數(shù),然后根據(jù)隨機數(shù)所在的區(qū)間來確定中獎的獎品。例如,如果生成的隨機數(shù)是35,那么就會中獎區(qū)間2,對應獎品B。
優(yōu)點:這種方式實現(xiàn)抽獎概率的好處是可以靈活地控制各個獎品的中獎概率,同時也可以根據(jù)實際情況進行調整。
缺點:各個獎品的中獎概率之和必須等于100%,否則會導致抽獎結果不準確。
import random # 獎品列表和對應的概率 prizes = {"一等獎":10,"二等獎":20,"三等獎":30,"參與獎":40} #我們可以看做: # 一等獎:(0,10] # 二等獎:(10,30] # 三等獎:(30,60] # 參與獎:(60,100] # 抽獎函數(shù) def lottery(): # 生成一個1~100之間的隨機數(shù) lucky_number = random.randint(0,100) # 初始化區(qū)間值和獎品名稱 prob_sum_start = 0 prob_sum_end = 0 prize_name = None # 遍歷獎品列表 for name, prob in prizes.items(): # 累加后一個區(qū)間值 prob_sum_end += prob # 如果隨機數(shù)在計算區(qū)間內,則中獎 if prob_sum_start<lucky_number <= prob_sum_end: prize_name = name break # 累加前一個區(qū)間值 prob_sum_start = prob #返回隨機值和中獎產品 return lucky_number,prize_name
第二種:通過獎品概率累加實現(xiàn)
我們可以通過概率累加的方式來實現(xiàn)抽獎,首先生成一個1到100之間的隨機數(shù),表示本次抽獎的結果。
然后按照獎品的概率依次累加,直到累加的結果大于等于隨機數(shù)為止。
最后停止累加的獎品概率即為本次抽中的獎品。
例如,如果隨機數(shù)為50,則按照概率累加的方式,可以得到以下結果:
# 獎品列表和對應的概率,和為100 prizes = {"一等獎": 10,"二等獎": 20,"三等獎": 30,"參與獎": 40 }
10< 50,不是一等獎;
10 + 20 = 30 < 50,不是二等獎;
10 + 20 + 30 = 60 >= 50,是三等獎。
因此,本次抽中的獎品為三等獎。
優(yōu)點:可以靈活地調整獎品的概率,以達到不同的抽獎效果。這種方法也可以應用于多個獎品的情況,只需要按照相應的概率進行累加即可,簡單易懂、實現(xiàn)方便。
缺點:缺點是需要計算每個獎品的累加概率,如果獎品數(shù)量較多,計算量可能較大。
import random # 獎品列表和對應的概率 prizes = {"一等獎": 10, "二等獎": 20, "三等獎": 30, "參與獎": 40} # 抽獎函數(shù) def lottery(): # 生成一個1~100之間的隨機數(shù) lucky_number = random.randint(1, 100) print(lucky_number) # 初始化概率總和和獎品名稱 prob_sum = 0 prize_name = None # 遍歷獎品列表 for name, prob in prizes.items(): # 累加概率總和 prob_sum += prob # 如果隨機數(shù)小于等于概率總和,則中獎 if lucky_number <= prob_sum: prize_name = name break return prize_name
第四步:增加特殊機制
在我們參與某些活動,或者某些抽獎之后,總是會被人引誘,被大獎沖昏頭腦,那抽獎機制是什么,我們也不清楚,這可如何解決。前面我們可以讓每一個獎品按照設置的獎品概率進行抽獎,這時,我們需要增加一些特殊機制,這些機制就是被“詐騙”的機制,或者說,被“安排”的機制。
第一種:想讓誰中獎,就讓誰中獎
這種方式,主要用在聚會惡搞場合,大家可要注意了,這種就不要線上了,因為你不知道這個抽獎程序是誰寫的。
針對這種方式,我們需要增加白名單。判斷如果是白名單內的人,那我們就讓他種指定獎品。
代碼如下:
import random # 獎品列表和對應的概率 prizes = {"一等獎": 10, "二等獎": 20, "三等獎": 30, "參與獎": 40} #白名單列表 whitelist = ["Tom", "Jerry", "Lucy"] # 抽獎函數(shù) def lottery(white_user): # 生成一個1~100之間的隨機數(shù) lucky_number = random.randint(1, 100) print(lucky_number) # 初始化概率總和和獎品名稱 prob_sum = 0 prize_name = None #判斷在白名單內,中一等獎 if white_user in whitelist: return "恭喜您中一等獎" # 遍歷獎品列表 else: for name, prob in prizes.items(): # 累加概率總和 prob_sum += prob # 如果隨機數(shù)小于等于概率總和,則中獎 if lucky_number <= prob_sum: prize_name = name break return prize_name
第二種:參與了另外一個活動,才可以來抽獎
這種方式增加了資格的驗證,也可以是,有用戶信息之后,才能參與抽獎,也算是增加了一些安全限制。
如果用戶參與了另外一個活動,或者是登錄了,才能參與活動,進入活動流程。
代碼如下:
import random # 獎品列表和對應的概率 prizes = {"一等獎": 10, "二等獎": 20, "三等獎": 30, "參與獎": 40} #已參加另外一個活動列表 active_user = [] #加法活動 def addition(name): active_user.append(name) return name+"參加了活動" # 抽獎函數(shù) def lottery(name): # 生成一個1~100之間的隨機數(shù) lucky_number = random.randint(1, 100) # 初始化概率總和和獎品名稱 prob_sum = 0 prize_name = None # 判斷在白名單內,中一等獎 if name not in active_user: return "很抱歉,您沒有資格參與活動" else: # 遍歷獎品列表 for name, prob in prizes.items(): # 累加概率總和 prob_sum += prob # 如果隨機數(shù)小于等于概率總和,則中獎 if lucky_number <= prob_sum: prize_name = name break return prize_name #測試一下 print(lottery("Tom"))#如果沒有參與加法活動,來參與,無法抽獎 print(addition("Tom"))#Tom先來參與加法活動再去參與活動 print(lottery("Tom"))#參與活動抽獎
第三種:打死都不讓你中
這種活動純純就是惡心人而做的,但是所有參加的用戶完全就是不知道,都會以為是自己的運氣差。大獎就在哪里,就是拿不到。
這都不用概率,直接給你出結果,完全就是他的營銷手段。
代碼如……不如了,都不需要,直接一個return搞定。
第四種:概率都是百分比,但是效果不一樣
這種就需要和我們設置的隨機范圍撤上關系,我們的隨機范圍是1-100,比例為百分比1-100的整數(shù),但是當我們加上小數(shù)之后,就不一樣。比如:
1%和1.00%
那現(xiàn)在這兩種概率你覺得是一樣的嗎?
答案肯定是不一樣的,第一個是百分之一,第二個則是萬分之一。因為第一個沒有算小數(shù),第二個還有兩位小數(shù),看似相等,其實已經變了。
如下圖:這三個箭頭指向,所占比例大概就是80%,20%,當我們數(shù)據(jù)越多,范圍就會越廣,如果隨機,那數(shù)據(jù)會更容易落到80%。
抽獎概率正確性,我們其實可以從概率的統(tǒng)計定義中來看待。
在一定條件下,重復做n次試驗,nA為n次試驗中事件A發(fā)生的次數(shù),如果隨著n逐漸增大,頻率nA/n逐漸穩(wěn)定在某一數(shù)值p附近,則數(shù)值p稱為事件A在該條件下發(fā)生的概率。
就是說數(shù)值越多,越是能證明概率的正確性。但是,我們抽獎只有一次機會。對于我來說80%肯定比20%更加容易隨機。
代碼控制:控制隨機值,1-10000。
第五種:某榮耀-有機率
有機率估計是某王常用套路了,有機率基本等于沒有。文字游戲算是被玩明白了。當然因為用戶體量比較大,因此,也可能采用第4種方式,萬分之一,或者是百萬分之一。
第六種:保底機制
這種機制就是比較明確的,整體意思就是,我已經做好坑你準備了,但是坑了我就收手,讓你看到希望,給你大獎。常見的有抽了多少次,我就給你中什么獎品。
這里我們設置保底機制為10次必中一等獎。如果前9次都沒有中獎,第10次一定中一等獎。
代碼如下:
import random # 獎品列表和對應的概率 prizes = {"一等獎": 1, "二等獎": 2, "三等獎": 3, "參與獎": 94} lottery_num = 0 # 記錄已經抽中的一等獎、二等獎、三等獎的次數(shù) # 抽獎函數(shù) def lottery(): # 生成一個1~100之間的隨機數(shù) global lottery_num lucky_number = random.randint(1, 100) print(lucky_number,lottery_num) # 初始化概率總和和獎品名稱 prob_sum = 0 prize_name = None # 遍歷獎品列表 for name, prob in prizes.items(): # 累加概率總和 prob_sum += prob # 如果隨機數(shù)小于等于概率總和,則中獎 if lucky_number <= prob_sum: prize_name = name break if prize_name=="參與獎": lottery_num += 1 if lottery_num == 10: return "恭喜你,中一等獎" return prize_name else: lottery_num=0 return prize_name for i in range(10): print(lottery())
三、文章總結
文章主要總結一些基本的抽獎邏輯,主要使用隨機數(shù)模塊,random??梢詭椭覀兞私夂褪褂秒S機數(shù)模塊,更好的使用。
另外,凡是抽獎,必定包含有不確定性和被控制性。因為隨機意味著脫離了自己的掌控,并不劃算。如果不是信任的機構,那就把他當做概率為0。
其實抽獎的應用,還可以延伸出其他的一些東西,這期過長,下期繼續(xù)。
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