利用随机数实现指定概率抽奖

本文主要是介绍利用随机数实现指定概率抽奖，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

一、随机数与概率的规律

假设我们使用随机数生成器，可以产生1-100范围内随机数。

那么每次产生的随机数，其值可能是1-100范围内任意一个数，每个数的概率均等。

所以可以得出，随机数值V与概率P，有如下规律：

数值（V）	概率（P）
1 <= V <= 100	100%
V < 1 或 V > 100	0%
1 <= V <= 50	50%
50 <= V <= 100	50%
1 <= V <= 20	20%
…	…

二、利用随机数设计一个抽奖程序

假设可以进行无限次抽奖，奖项有一、二、三、四等奖、谢谢参与，如下：

// 奖项
enum Prize
{First,     // 一等奖Second,    // 二等奖Third,     // 三等奖Fourth,    // 四等奖Thanks     // 谢谢参与
};

各奖项抽中的概率为：

奖项	概率
一等奖	5%
二等奖	10%
三等奖	20%
四等奖	30%
谢谢参与	35%

首先，封装PrizeControl类，实现抽奖逻辑。

PrizeControl.h

#ifndef PRIZECONTROL_H
#define PRIZECONTROL_H// 奖项
enum Prize
{First,     // 一等奖Second,    // 二等奖Third,     // 三等奖Fourth,    // 四等奖Thanks     // 谢谢参与
};// 抽奖控制类
class PrizeControl
{
public:PrizeControl();// 抽奖，返回抽奖结果Prize drawLottery();
};#endif // PRIZECONTROL_H

PrizeControl.cpp

#include "PrizeControl.h"
#include <time.h>
#include <stdlib.h>PrizeControl::PrizeControl()
{srand(time(nullptr)); // 设置随机数种子
}Prize PrizeControl::drawLottery()
{// 生成一个1 ~ 100范围内的随机数int value = rand() % 100 + 1; // 1 ~ 100if (value >= 1 && value <= 5){return First; // 一等奖5%}else if (value > 5 && value <= 15){return Second; // 二等奖10%}else if (value > 15 && value <= 35){return Third; // 三等奖20%}else if (value > 35 && value <= 65){return Fourth; // 四等奖30%}else{return Thanks; // 谢谢参与35%}
}

drawLottery()中对生成随机数所在区域进行判断，并返回相应奖项，比较简单，就不多说啦。

然后，在main.cpp中进行测试，如下：

#include <QCoreApplication>
#include <QDebug>
#include "PrizeControl.h"int main(int argc, char *argv[])
{QCoreApplication a(argc, argv);int firstCount = 0;     // 一等奖抽中次数int secondCount = 0;    // 二等奖抽中次数int thirdCount = 0;     // 三等奖抽中次数int fourthCount = 0;    // 四等奖抽中次数int thanksCount = 0;    // 谢谢参与抽中次数PrizeControl prizeControl;for (int i = 0; i < 2000; i++) // 总共抽奖次数2000{Prize prize = prizeControl.drawLottery();switch (prize){case First:firstCount++;break;case Second:secondCount++;break;case Third:thirdCount++;break;case Fourth:fourthCount++;break;default:thanksCount++;break;}}qDebug() << "firstCount:" << firstCount;    //100qDebug() << "secondCount:" << secondCount;  //200qDebug() << "thirdCount:" << thirdCount;    //400qDebug() << "fourthCount:" << fourthCount;  //600qDebug() << "thanksCount:" << thanksCount;  //700return a.exec();
}

运行结果：

在这里插入图片描述

可以看到，共抽奖2000次，各奖项所抽中的比例基本上与原设定值相等。

三、题外话

在开源项目diskspd中，github地址：https://github.com/microsoft/diskspd

在IORequestGenerator.cpp文件中，利用随机数实现IO读写请求比例的控制。

/*****************************************************************************/
// Decide the kind of IO to issue during a mix test
// Future Work: Add more types of distribution in addition to random
__inline static IOOperation DecideIo(Random *pRand, UINT32 ulWriteRatio)
{return ((pRand->Rand32() % 100 + 1) > ulWriteRatio) ? IOOperation::ReadIO : IOOperation::WriteIO;
}