PHP实现加权随机数(Weighted Random sampling)的生成算法

假设有如下一个数组 

$list = array("A" => 5, "B" => 10, "C" => 15, "D" => 20, "E" => 50);

表示随机ABCDE，取到A的概率是5%，B为10%，C为15%，D为20%，E为50%。

思路很简单，画一根数轴，长度是ABCDE的权值的总和，按照他们的权值，分割这个数轴。

然后随机取数轴上的一点，落在哪个区间，就取哪个值。

具体算法如下

function GetRandom() {
    $list = array("A" => 5, "B" => 10, "C" => 15, "D" => 20, "E" => 50);
    $sum = 0;
    $listPoint = array(0);//这个数组记录了每个切割点的值，就是记录了数轴上，5,15,30,50,100的值。
    foreach ($list as $key => $value) {
        $sum+=$value;//计算出权值的总和
        array_push($listPoint, $sum);//把分割点放到数组中
    }
    $num = rand(0, $sum);//取0到sum之间一个随机值
    //echo $num . ":";
    for ($i = 0; $i < count($listPoint) - 1; $i++)
    {
        if ($num >= $listPoint[$i] && $num <= $listPoint[$i + 1]) //判断随机值落在哪个范围内
        {
            $elem = array_slice($list, $i, 1);
            return key($elem); //第i项的值
        }
    }
    echo "can't be here";
}

测试代码，随机取100次，看看各个字母出现的次数。 

$a = 0;
$b = 0;
$c = 0;
$d = 0;
$e = 0;
for ($i = 0; $i < 100; $i++) {
    $char = GetRandom();
    echo "$char  ";
    switch ($char) {
        case "A":
            $a++;
            break;
        case "B":
            $b++;
            break;
        case "C":
            $c++;
            break;
        case "D":
            $d++;
            break;
        case "E":
            $e++;
            break;
    }
}
echo "A:$a<br>";
echo "B:$b<br>";
echo "C:$c<br>";
echo "D:$d<br>";
echo "E:$e<br>";
die(0);

得到的结果勉强也能接受。