JS簡單實現：根據獎品權重計算中獎概率實現抽獎的方法

本文主要介紹：使用 JS 根據獎品權重計算中獎概率實現抽獎的方法。一、示例場景 1.1、設置抽獎活動的獎項名稱獎項名稱：["一等獎", "二等獎", "三等獎", "未中獎"]。假設抽獎活動設置了這四個獎項，當然開發者可以擴展更多。 var prizes = ["一等獎","二等獎","三等獎" ...

本文主要介紹：使用 JS 根據獎品權重計算中獎概率實現抽獎的方法。

一、示例場景

1.1、設置抽獎活動的獎項名稱

獎項名稱：["一等獎", "二等獎", "三等獎", "未中獎"]。假設抽獎活動設置了這四個獎項，當然開發者可以擴展更多。

var prizes = ["一等獎","二等獎","三等獎","未中獎"];    //獎項名稱數組

1.2、設置各獎項權重

獎項權重：[1, 5, 20, 74]。獎項權重主要用來表徵各獎項的中獎幾率，這裡獎項權重數組的和值為100（=1+5+20+74），其中1表示一等獎的中獎概率為1%；5表示一等獎的中獎概率為5%；20表示三等獎的中獎概率為20%；最後剩下的74表示未中獎的概率為74%。

var prizeWeight = [1, 5, 20, 74];    //獎項權重數組，表徵各獎項的中獎機會占總數的百分比。比如一等獎的中獎率是1%，二等獎的中獎率是5%

如果抽獎活動設置的獎項更多，開發者也可以相應擴展權重數組的和值，比如權重和值為500，1000等，並相應設置數組元素來表徵每抽500次，可中多少次、什麼等級的獎項。

另外，開發者也可以將獎項名稱與獎項權重數組合併聲明在一個對象中：

//設置獎項名稱、權重等數組
var prizes = [
    {"name": "一等獎", "weight": 1}, 
    {"name": "二等獎", "weight": 5}, 
    {"name": "三等獎", "weight": 20}, 
    {"name": "未中獎", "weight": 74}
];

1.3、抽獎活動規則

0 < 本次抽獎隨機數 <= 1，表示抽中一等獎；
1 < 本次抽獎隨機數 <= 5，表示抽中二等獎；
5 < 本次抽獎隨機數 <= 20，表示抽中三等獎；
本次抽獎隨機數 > 20，表示未中獎。

二、實現原理

因為本文是簡單實現，本抽獎程式的原理也設計得較為簡單：

根據權重數組的和值（weightSum），在每次抽獎時生成一個權重隨機數（weightRandom），這個權重隨機數（weightRandom）是介於 0-weightSum （權重和值）之間的，本文示例設置的權重數組和值為100，表示生成的權重隨機數是介於 0-100 之間的；
然後讓這個權重隨機數（weightRandom）去和權重數組中的所有元素值作比較，計算這個權重隨機數（weightRandom）位於哪兩個獎項之間，符合哪條中獎規則，對應哪個獎項名稱。

比如：某次抽獎生成的權重隨機數（weightRandom）為 15.15，按照 1.3 的活動規則，因為 5 < 15.15 <= 20，表示此次生成的權重隨機數（weightRandom）可中三等獎。

下麵分別來實現：

2.1、計算權重和值

//數組累加求和函數：Array.reduce(function(prev ,cuurentValue), initialValue)
var weightSum = prizeWeight.reduce(function(prev, currVal){    //計算權重之和：1+5+20+74=100
    return prev + currVal;    //prev 是前一次累加後的數值，currVal 是本次待加的數值
}, 0);

2.2、編寫抽獎函數（根據權重和值 weightSum，生成介於0-weightSum之間的權重隨機數）

//抽獎函數
var lottery = function(weightSum) {
    var res = "未中獎";    //預設設置抽獎結果為“未中獎”
    console.log("本程式的獎項權重和值：", weightSum);
    
    //生成一個權重隨機數，介於0-weightSum之間
    var random = Math.random()*weightSum;    //生成一個權重隨機數（0 到 weightSum 之間）
    console.log("本次抽獎的權重隨機數：", random);
    
    //權重數組重組併排序
    var concatWeightArr = prizeWeight.concat(random);    //將隨機數加入權重數組
    var sortedWeightArr = concatWeightArr.sort(function(a, b){return a-b;});    //將包含隨機數的新權重數組按從小到大（升序）排序
    console.log("含權重隨機數的新權重數組升序排序後：", sortedWeightArr);
    
    //索引權重隨機數的數組下標
    var randomIndex = sortedWeightArr.indexOf(random);    //索引隨機數在新權重數組中的位置
    randomIndex = Math.min(randomIndex, prizes.length -1);    //權重隨機數的下標不得超過獎項數組的長度-1，重新計算隨機數在獎項數組中的索引位置                
    console.log("本次權重隨機數對應的數組下標：", randomIndex);
    
    //取出對應獎項
    res = prizes[randomIndex];    //從獎項數組中取出本次抽獎結果
    console.log("本次抽獎結果：", res);
    
    return {"weightSum": weightSum , "weightRandom": random, prizeIndex: randomIndex, "data": res};    //返回本次抽獎結果
};

需要說明的是：

（1）在抽獎函數中，首先生成一個權重隨機數（random），然後將這個權重隨機數（random）與原權重數組合併（使用 Array.concat() 函數，返回值是一個新數組，原權重數組不變），生成一個新權重數組，並將新權重數組按照數值從小到大（升序）來排序（使用 Array.sort() 函數）；這樣，權重隨機數（random）按照大小順序，就會落在某兩個獎項權重數值之間。最後索引權重隨機數（random）在新權重數組中的下標，就可以取出對應的獎項名稱數組中的元素。

（2）比如：某次抽獎函數生成的權重隨機數為 15.15，與原來的權重數組：[1, 5, 20, 74] 合併，併排序，將得到新權重數組：[1, 5, 15.15，20, 74]，權重隨機數（15.15 ）落在 5-20 之間，權重隨機數（15.15 ）在新權重數組中的下標是 2，對應取出獎項名稱數組下標為 2 的元素：prizes[2] = "三等獎"。由此判斷本次抽獎可中三等獎。

（3）在抽獎函數中，為了確定權重隨機數（random）的大小對應何種獎項時，即比較權重隨機數與權重數組中各元素數值的大小時，編者沒有使用傳統的 for 迴圈來遍歷比較權重隨機數（random）與 prizeWeight 數組中各元素的大小，而是合併生成新的權重數組併排序，再使用 Array.indexOf() 函數來索引權重隨機數（random）的下標，這個下標對應的獎項名稱也就取出了。

三、最後將本示例項目的完整的代碼與實現的效果展示出來

3.1、本示例項目JS部分核心代碼：

//layui 模塊化引用
layui.use(['jquery', 'util'], function(){
    var $ = layui.$, util = layui.util;
    
    //設置獎項名稱、權重、中獎次數等數組
    var prizes = ["一等獎", "二等獎", "三等獎", "未中獎"];    //獎項名稱數組
    var prizeWeight = [1, 5, 20, 74];    //獎項權重數組，表徵各獎項的中獎機會占總數的百分比。比如一等獎的中獎率是1%，二等獎的中獎率是5%            
    
    //開發者也可合併聲明獎項名稱、權重等數組在一個對象中
    //var prizes = [
    //    {"name": "一等獎", "weight": 1}, 
    //    {"name": "二等獎", "weight": 5}, 
    //    {"name": "三等獎", "weight": 20}, 
    //    {"name": "未中獎", "weight": 74}
    //];                
    
    //數組累加求和函數：Array.reduce(function(prev ,cuurentValue), initialValue)
    var weightSum = prizeWeight.reduce(function(prev, currVal){    //計算權重之和：1+5+20+74=100
        return prev + currVal;    //prev 是前一次累加後的數值，currVal 是本次待加的數值
    }, 0);
    document.getElementById("weightSum").innerHTML = weightSum;    //設置權重和值
    
    //抽獎函數
    var lottery = function(weightSum) {
        var res = "未中獎";    //預設設置抽獎結果為“未中獎”
        console.log("本程式的獎項權重和值：", weightSum);
        
        //生成一個權重隨機數，介於0-weightSum之間
        var random = Math.random()*weightSum;    //生成一個權重隨機數（0 到 weightSum 之間）
        console.log("本次抽獎的權重隨機數：", random);
        
        //權重數組重組併排序
        var concatWeightArr = prizeWeight.concat(random);    //將隨機數加入權重數組
        var sortedWeightArr = concatWeightArr.sort(function(a, b){return a-b;});    //將包含隨機數的新權重數組按從小到大（升序）排序
        console.log("含權重隨機數的新權重數組升序排序後：", sortedWeightArr);
        
        //索引權重隨機數的數組下標
        var randomIndex = sortedWeightArr.indexOf(random);    //索引隨機數在新權重數組中的位置
        randomIndex = Math.min(randomIndex, prizes.length -1);    //權重隨機數的下標不得超過獎項數組的長度-1，重新計算隨機數在獎項數組中的索引位置                
        console.log("本次權重隨機數對應的數組下標：", randomIndex);
        
        //取出對應獎項
        res = prizes[randomIndex];    //從獎項數組中取出本次抽獎結果
        console.log("本次抽獎結果：", res);
        
        return {"weightSum": weightSum , "weightRandom": random, prizeIndex: randomIndex, "data": res};    //返回本次抽獎結果
    };

    //註冊按鈕事件
    $('.layui-btn[data-type="save"]').on('click', function () {
        var res = lottery(weightSum);
        document.getElementById("dateNow").innerHTML = util.toDateString(new Date());    //輸出本次抽獎時間
        document.getElementById("weightRandom").innerHTML = res.weightRandom;    //輸出本次抽獎的權重隨機數
        document.getElementById("printData").innerHTML = res.data;    //輸出本次抽獎結果
        
        //重置中獎規則文字的字體顏色    
        $('.rule-body>p').css("color", "inherit");
        $('.rule-body>p:eq(' + res.prizeIndex + ')').css("color", "red");
    });
});