Создаём рулетку с разной вероятностью выпадения призов на PHP

Статьи / PHP

Решил отойти от темы ботов для ВК и сделать небольшой лохотрон (рулетку типа). Принцип работы простой и понятый - после запуска пользователю выпадает один из призов, однако у каждого приза будет свой шанс выпадения. Чем выше шанс - тем вероятнее и чаще он будет попадаться.

Шаг 1: Подготовка и осознание

С чего стоит начать - так это с обдумывания механизма, который будет регулировать вероятности. И, безусловно, вариантов реализации таких штуковин может быть множество, но поскольку в этот раз я не буду делать никаких дополнительных фильтров, шансов, алгоритмов, подборов и т.д. и т.п., то процентную вероятность будем высчитывать для каждого приза в зависимости от его ценности по следующей формуле:

Коэффициент приза - это обратная дробь стоимости приза. При умножении стоимости на коэффициент всегда будет получаться единица.

В качестве призов, а также их стоимости, я буду использовать просто деньги. Для примера сравним шансы выпадения 10.000 рублей, 5.000 рублей и 2.000 рублей:

Коэфф. 10к = 1 / 10000 = 0,0001
Коэфф. 5к = 1 / 5000 = 0,0002
Коэфф. 2к = 1 / 2000 = 0,0005
Шанс выпадения 10к = 0,0001 / (0,0001 + 0,0002 + 0,0005) * 100% = 12,5%
Шанс выпадения 5к = 0,0002 / (0,0001 + 0,0002 + 0,0005) * 100% = 25%
Шанс выпадения 2к = 0,0005 / (0,0001 + 0,0002 + 0,0005) * 100% = 62,5%

Если все эти проценты сложить, то в сумме получится 100% (12,5 + 25 + 62,5).

Сейчас все расчёты я сделал вручную для демонстрации принципа работы скрипта, который в дальнейшем будет всё это делать за нас в автоматическом режиме.

Шаг 2: Написание скрипта

Всего в моём тестовом проекте будет два файла: index.php (главная) и func.php (скрипт):

Пришло время писать код. Открываем файл func.php и создаём массив с призами. Я сделаю 7 элементов с разными суммами:

<?php


const PRIZES = array (

    array (
        'name' => '1.000.000 рублей',
        'price' => 1000000
    ),
    array (
        'name' => '750.000 рублей',
        'price' => 750000
    ),
    array (
        'name' => '600.000 рублей',
        'price' => 600000
    ),
    array (
        'name' => '400.000 рублей',
        'price' => 400000
    ),
    array (
        'name' => '250.000 рублей',
        'price' => 250000
    ),
    array (
        'name' => '150.000 рублей',
        'price' => 150000
    ),
    array (
        'name' => '100.000 рублей',
        'price' => 100000
    ),

);

Далее нам понадобятся две функции. Первая будет считать сумму коэффициентов всех призов, а вторая запустит рулетку и вернёт позицию выигранного приза в массиве.

Начинаем писать первую:

function totalChance( array $prizes )
{
    $result = 0;


    foreach ( $prizes as $key => $params )
    {
        $result += ( 1 / $params['price'] );
    }


    return $result;
}

На вход функция получает массив всех призов (который мы запихали в константу PRIZES), далее перебирает все призы, суммирует их коэффициенты и возвращает полученное значение.

Переходим к функции №2. Создаём рандомное число от 1 до 100 и записываем его в переменную:

function startLottery( array $prizes )
{

    $rand = mt_rand( 1, 100 );


    // Тут продолжим писать код

}

Далее в функцию мы вставим цикл, который будет перебирать всё тот же массив с призами. На каждой итерации будет подсчитываться шанс текущего приза и предыдущего (на первой итерации для "предыдущего шанса" ставим 0). И если рандомное число попадает в промежуток этих двух высчитанных шансов (ранд > пред.шанс И ранд <= текущ.шанс) - значит прерываем цикл и возвращаем приз пользователю.

Конечный облик функции:

function startLottery( array $prizes )
{

    $rand = mt_rand( 1, 100 ); // Рандомное число

    $current_chance = $prev_chance = 0; // Вероятность выпадения текущего и предыдущего призов. Пока что приравниваем к нулю.



    foreach ( PRIZES as $key => $params )
    {

        $current_coefficient = 1 / $prizes[$key]['price']; // Коэффициент текущего приза
        $current_chance += $current_coefficient / totalChance( $prizes ) * 100; // Вероятность выпадения текущего приза в процентах


        if ( $key != 0 ) // Проверяем, на какой итерации находится цикл по индексу массива (0 - первый индекс)
        {
            $prev_coefficient = 1 / $prizes[$key - 1]['price']; // Коэффициент предыдущего приза
            $prev_chance += $prev_coefficient / totalChance( $prizes ) * 100; // Вероятность выпадения предыдущего приза в процентах
        }


        if ( $rand > $prev_chance and $rand <= $current_chance ) // Если $rand находится в промежутке двух высчитанных шансов, то возращаем индекс текущего приза в массиве
            return $key;

    }



    return -1;

}

Шаг 3: Тесты

Для тестов рулетки добавил цикл в код, который 1000 раз вызовет вышенаписанную функцию, а также посчитает количество выпадений для каждого приза:

$a = 0;
$b = 0;
$c = 0;
$d = 0;
$e = 0;
$f = 0;
$g = 0;





for ( $i = 0; $i < 1000; $i++ )
{
    $x = startLottery( PRIZES );
    echo PRIZES[$x]['name'] . '<br>';

    switch ( PRIZES[$x]['price'] )
    {
        case 1000000: { $a++; break; }
        case 750000: { $b++; break; }
        case 600000: { $c++; break; }
        case 400000: { $d++; break; }
        case 250000: { $e++; break; }
        case 150000: { $f++; break; }
        case 100000: { $g++; break; }
    }
}


echo '<br>';

echo $a . ' (' . 1 / PRIZES[0]['price'] / totalChance( PRIZES ) * 100 . '%)' . '<br>';
echo $b . ' (' . 1 / PRIZES[1]['price'] / totalChance( PRIZES ) * 100 . '%)' . '<br>';
echo $c . ' (' . 1 / PRIZES[2]['price'] / totalChance( PRIZES ) * 100 . '%)' . '<br>';
echo $d . ' (' . 1 / PRIZES[3]['price'] / totalChance( PRIZES ) * 100 . '%)' . '<br>';
echo $e . ' (' . 1 / PRIZES[4]['price'] / totalChance( PRIZES ) * 100 . '%)' . '<br>';
echo $f . ' (' . 1 / PRIZES[5]['price'] / totalChance( PRIZES ) * 100 . '%)' . '<br>';
echo $g . ' (' . 1 / PRIZES[6]['price'] / totalChance( PRIZES ) * 100 . '%)' . '<br>';

В итоге получаем вот такую картину:

Как можно заметить - количество выпадений очень близко к процентной вероятности (та, что в скобках), а значит больше ничего дорабатывать не придётся.

Код для тестов теперь можно убирать, дабы он не мешал.

Шаг 4: Оформление

Переходим в файл index.php, в котором делаем простую форму с кнопкой. После каждого нажатия будет отправляться ajax-запрос и инициироваться новый запуск рулетки:

<!DOCTYPE html>
<html lang="ru">

    <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <meta name="viewport" content="width=device-width, user-scalable=no, initial-scale=1.0, maximum-scale=1.0, minimum-scale=1.0">
        <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
        <script src="https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.5.1/jquery.min.js"></script>
        <title>Рулетка</title>

        <style>
            .game{width:500px;height:150px;margin:0 auto;padding:15px;border-radius:10px;background-color:aliceblue }
            .prize{padding:15px 30px;border-radius:10px;background-color:#e3e3e3;text-align:center }
            #text{font-size:22px;font-weight:700 } form{padding:10px;text-align:center }
            button{cursor:pointer;width:200px;height:60px;border:none;border-radius:30px;font-size:16px;font-weight:700;background-color:teal;color:white }
        </style>

    </head>

    <body>

        <div class="game">
            <div class="prize"></div>
            <form method="POST" id="form" action="jаvascript:void(null);" onsubmit="call()">
                <input type="hidden" name="type" value="lot">
                <button>Сюда надо тыкать</button>
            </form>
        </div>

    </body>

</html>



<script>


    function call() {

        var msg = $('#form').serialize();

        $.ajax({
            type: 'POST',
            url: '/func.php',
            dаta: msg,
            success: function(data) {

                var obj = jQuery.parseJSON(data);

                if (obj.success == 'success') {
                    $('.prize').html('<span id="text">Твой выигрыш: ' + obj.prize + '</span>');
                } else {
                    $('.prize').html('<span id="text">Ошибка</span>');
                }

            }
        });

    }


</script>

В func.php добавляем обработку формы:

if ( $_POST['type'] == 'lot' )
{



    $i = startLottery( PRIZES ); // Запуск рулетки, получение индекса приза в массиве


    $result = array (
        'success' => 'success',
        'prize' => PRIZES[$i]['name'] // Название массива, которое будет выведено пользователю
    );

    echo json_encode( $result, JSON_UNESCAPED_UNICODE | JSON_PRETTY_PRINT | JSON_UNESCAPED_SLASHES ); // Конвертируем массив $result в JSON и распечатываем



}

Теперь можно потыкать, поиграться, посмотреть как все замечательно работает :)