可控概率抽奖算法
说明
本文PHP语言去实现，只实现核心可控概率引擎，库存判断等其它业务需要其它代码配合实现。
代码
/**
* @function 封装可控概率的抽奖功能
* @param $arr array 数据集合
* @param $weight_key string 权重字段
* @return array 被选中的元素
*/
function controllableProbability($arr, $weight_key = 'weight') {
$total_probability = 0;
foreach ($arr as $v) {
$total_probability = bcadd($total_probability, $v[$weight_key], 2);
}
$rand = mt_rand(1, intval($total_probability));
foreach ($arr as $val) {
if ($rand <= $val[$weight_key]) {
break;
}
$rand -= $val[$weight_key];
}
// 若要返回 key，使用 return key($arr);
return current($arr);
}调用
weight权重概率字段，不是概率字段，不需要总和为100
如下，代表16个人抽奖，有10人是谢谢惠顾，有5人中2元，有1人中5元，有0人中50W。
$arr = [ ['id' => 1, 'name' => '谢谢惠顾', 'weight' => 10], ['id' => 2, 'name' => '中2元', 'weight' => 5], ['id' => 3, 'name' => '中5元', 'weight' => 1], ['id' => 4, 'name' => '中50W', 'weight' => 0], ];//参数1是数组，参数2是告诉controllableProbability函数哪个字段为改概率字段controllableProbability($arr, 'weight');
验算
$a = 0; $b = 0; $c = 0; $d = 0;for($i = 0; $i < 1600000; $i++) { $res = controllableProbability($arr, 'weight'); if($res['id'] == 1) $a ++; if($res['id'] == 2) $b ++; if($res['id'] == 3) $c ++; if($res['id'] == 4) $d ++;
}echo "$a $b $c $d";3轮抽奖，每轮抽160万次，可得以下表格：
| 轮次 | 谢谢惠顾实际次数 | 谢谢惠顾期望值 | 中2元实际次数 | 中2元期望值 | 中5元实际次数 | 中5元期望值 | 中50W实际次数 | 中50W期望次 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 999323 | 1000000 | 500374 | 500000 | 100303 | 100000 | 0 | 0 |
| 2 | 1001144 | 1000000 | 498732 | 500000 | 100124 | 100000 | 0 | 0 |
| 3 | 999285 | 1000000 | 500662 | 500000 | 100053 | 100000 | 0 | 0 |
以谢谢惠顾为例纵向对比：
| 项目 | 第一轮 | 第2轮 | 第3轮 |
|---|---|---|---|
| 谢谢惠顾实际次数 | 999323 | 1001144 | 999285 |
| 谢谢惠顾期望次数 | 100000 | 100000 | 100000 |
| 谢谢惠顾实际概率 | 62.46% | 62.57% | 62.46% |
| 谢谢惠顾期望概率 | 62.50% | 62.50% | 62.50% |
| 误差率 | -0.04% | +0.07% | -0.04% |
技术上：随机范围可控，但是随机值不可控，随机值可控就不叫随机了，有误差正常，本来随机就是个概率问题。
业务上：可通过库存的限制和其它业务逻辑来避免误差带来的问题。
数值上：若硬要实现0误差的精确控制，则需要动态获取权重值，抽中哪条数据，递减那条数据的权重值即可（同时要避免mt_rand();函数参数2小于参数1的情况出现）。
