Python利用带权重随机数解决抽奖和游戏爆装备

在抽奖和游戏爆装备中的运用
带权随机在游戏开发中重度使用,各种抽奖和爆装备等.
运营根据需要来配置各个物品出现的概率.
今天要说的这个带权随机算法思想很简单,就是"把所有物品根据其权重构成一个个区间,权重大的区间大.可以想象成一个饼图. 然后,扔骰子,看落在哪个区间,"
举个栗子,有个年终抽奖,物品是iphone/ipad/itouch.
主办方配置的权重是[('iphone', 10), ('ipad', 40), ('itouch', 50)].
用一行代码即可说明其思想,即random.choice(['iphone']*10 + ['ipad']*40 + ['itouch']*50).
下面,我们写成一个通用函数.

#coding=utf-8 
import random 
def weighted_random(items): 
  total = sum(w for _,w in items) 
  n = random.uniform(0, total)#在饼图扔骰子 
  for x, w in items:#遍历找出骰子所在的区间 
    if n<w: 
      break 
    n -= w 
  return x 
 
print weighted_random([('iphone', 10), ('ipad', 40), ('itouch', 50)]) 

上面的代码够直观,不过细心的会发现,每次都会计算total,每次都会线性遍历区间进行减操作.其实我们可以先存起来,查表就行了.利用accumulate+bisect二分查找.
物品越多,二分查找提升的性能越明显.

#coding=utf-8 
class WeightRandom: 
  def __init__(self, items): 
    weights = [w for _,w in items] 
    self.goods = [x for x,_ in items] 
    self.total = sum(weights) 
    self.acc = list(self.accumulate(weights)) 
 
  def accumulate(self, weights):#累和.如accumulate([10,40,50])->[10,50,100] 
    cur = 0 
    for w in weights: 
      cur = cur+w 
      yield cur 
 
  def __call__(self): 
    return self.goods[bisect.bisect_right(self.acc , random.uniform(0, self.total))] 
 
wr = WeightRandom([('iphone', 10), ('ipad', 40), ('itouch', 50)]) 
print wr() 

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