利用随机数实现指定概率抽奖
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:
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;
}
比如ulWriteRatio=30,则表示生成的IO请求中,IO写占30%,IO读占70%,继而实现了混合读写时,读写IO请求比例的控制。
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