不知道有多少人是被這個頭圖騙進來的：）

事情的起因是這樣的，上週有同學問小編，看著小編的示例程式碼敲程式碼，感覺自己也會寫了，如果不看的話，七七八八可能也寫的出來，但是一旦自己獨立寫一段程式，感覺到無從下手。

其實這個很正常，剛開始學習寫程式碼，都是跟著別人的套路往下寫，看的套路少，很難形成自己的套路，這就和做數學題是一樣的，做一道題就想會所有的題目，這個可能性微乎其微，都是通過大量的練習來摸索到自己的套路。

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，如果要寫一個簡單的抽獎程式，小編是怎麼寫的。

分析需求

我們先整理下思路，目標是什麼？

目標是要寫一個抽獎程式，那麼抽獎程式的核心是什麼？

當然是如何判斷一個人中獎了。那麼如何判斷一個人中獎呢？

是不是可以通過隨機函式來操作呢？

中獎方法

一步一步來，我們先通過隨機函式來判斷是否中獎。程式碼是不是可以先寫成下面這樣：

import random

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

首先，我們獲取 0 ~ 9 之間的隨機正整數（這裡不討論 random 是不是真隨機，從狹義上來講我們可以認為它是隨機的），如果中獎率為 20% 的話，我們可以認為小於 2 的數字為中獎，其餘的為沒有中獎。然後中獎後返回 True ，沒有中獎返回 False 。

我們加一個入口測試函式，測試一下上面的程式碼是否能正常執行，並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)

執行結果：

共計中獎： 200145 ，未中獎： 799855
 

上面的測試總共迴圈了 1 百萬次，大約執行需要 2 ~ 3 秒左右，速度還是蠻快的。可以看到，中獎結果確實接近 20% 左右。

動態中獎率

難道到這裡就結束了麼？當然不可能，這裡只是剛剛開了個頭。

如果這時老闆說，你這個概率不能調整啊，需要讓中獎率可以動態調整的，活動剛開始的時候中獎率要高，隨著時間的推移，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，那麼我們中獎率就不能定死在程式中了，這個中獎率需要有一個地方去做儲存，在每次做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資料庫中或者快取服務中，這個根據實際業務場景來定。一般是根據預估訪問壓力的大小來進行技術選型，如果壓力不是特別大，那麼放在資料庫中也是可以的，如果併發會比較高的話，建議還是放在快取中。

我們來寫一個從資料庫獲取中獎概率的方法（為了展示直觀，小編這裡直接使用 Mysql 資料庫用作資料儲存），先看下資料庫的資料：

很簡單的設計了一張表，裡面有意義的欄位有兩個，一個用作中獎率的分子部分，一個用作中獎率的分母部分。分母部分最好要設定成 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()

執行這個方法測試結果如下：

(10, 100)

可以看到，我們獲得了一個元組，裡面的內容就是我們從資料庫取出來的分子和分母。

我們將前面的抽獎的那個方法改一下，改成從資料庫獲取中獎比例。修改後的程式碼如下：

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

還是執行上面的測試方法，這裡要注意下，因為我們現在是從資料庫獲取資料，每次方法執行都要加上資料庫連結的建立與銷燬，建議將迴圈次數修改為 1000 以內，不然執行的時間就有點太長了。

小編這裡將迴圈次數修改為 1000 次後，執行結果如下：

共計中獎： 92 ，未中獎： 908

那麼到這裡，我們就可以通過修改資料庫中資料實時的操作中獎率了。當然上面的慢的問題我們可以使用資料庫連線池等技術進行優化。

增加獎項

那麼是否就結束了呢？no no no，我們接著加需求。

現在，我們只能知道每次到底中不中獎，只有一個獎項，但是現在想變成 3 個獎項，如：一等獎、二等獎、三等獎那該怎麼辦？

這個對之前的抽獎方法改動就有點大了，首先我們先在資料庫增加出來另外兩個獎項的配置：

配置這裡三個獎項的分母最好保持一致，否則後續計算會徒增複雜度。

修改我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()

測試呼叫後結果如下：

((1, 10, 100), (2, 5, 100), (3, 1, 100))

先在我們要做的是要將這個配置融入進我們之前的中獎的那個方法中，不多說，直接上程式碼：

# 判斷中獎函式
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

接著修改我們的做測試的程式碼：

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
    # 迴圈次數
    e = 0
    for i in range(1000):
        e += 1
        print('當前迴圈次數：', 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)

呼叫我們的測試方法：

if __name__ == '__main__':
    main()

小編這裡的執行結果如下：

增加會員判斷

到這裡我們還沒完，還能加需求，現在網站大多數都是會員制的，比如白銀會員，黃金會員，鑽石會員，如果不同的會員等級需要有不同的中獎率，這個是很正常的一件事兒，小編現在還清晰的記得當年某家大型網際網路公司程式碼中的註釋 “窮逼 VIP（活動送的那種）” 。

我們假設鑽石會員的中獎率為整體中獎率的 100% ，黃金會員的中獎率為整體中獎率的 50% ，白銀會員的中獎率為整體中獎率的 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，不知道各位同學怎麼想。

小編這裡給出自己的解決方案：

# 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)
    # 如果是鑽石會員，直接進入抽獎函式
    if level == 3:
        return lottery()
    # 如果是黃金會員， 50% 概率進入抽獎函式
    elif level == 2:
        if rate <= 5:
            return lottery()
        else:
            return 0
    # 如果是白銀會員， 20% 概率進入抽獎函式
    elif level == 1:
        if rate <= 2:
            return lottery()
        else:
            return 0
    # 如果是其他，直接返回未中獎
    else:
        return 0

我們新增一個測試增加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')

在我們的入口函式中呼叫這個方法：

if __name__ == '__main__':
    test_vip()

最終測試結果如下：

小編的人品還可以嘛，直接就能中三等獎。

那麼，到這裡，是不是一個簡易的抽獎程式就算完成了呢？其實還能接著加，如果每個獎項都有數量限制，並且限制的數量是可以隨時調整的等等等等，小編這裡就不一一列舉了。

整體程式碼寫的稍微有些長了，小編就不貼出來了，上傳到程式碼倉庫各位感興趣的同學自己訪問吧。

注意： 本篇文章所使用程式碼，僅供演示講解使用，不可用於生產環境，在訪問量過大的情況下會產生嚴重的效能問題。

示例程式碼

示例程式碼-Github

示例程式碼-Gi