1.题目：C++使用srand(seed)实现一个抽卡概率

1.题目描述

实现一个抽卡逻辑。传入的是一个数组，数组的每一位的索引代表这个卡的类型，数字代表这个卡的概率，举例，如果[1,1,1] 数组，就代表0，1，2 三种卡的，抽中的概率分别是30% ，30% ，30%。

2.基础知识

1.srand()和 rand()

srand() 函数用于设置随机数种子，rand() 函数用于生成随机数。
srand() 函数需要传入一个种子，种子不同，生成的随机数也不同。如果这个种子是固定的话，则生成的随机数也会是固定的。所以我们需要使用时间作为种子，这样每次运行程序的时间都不同，生成的随机数也不同。
srand(time(0))

2.概率计算:累积概率法实现

概率计算：
假设我们有 3 个卡片，概率分别为 30%、40%、30%,对应输入（3，4，3）。
累积概率：
卡片 0：30% ，权重3
卡片 1：40% ，权重4
卡片 2：30% ，权重3

如何实现卡片对应的概率：
如果随机数在 1 到 3，抽中卡片 0。
如果随机数在 4 到 7，抽中卡片 1。
如果随机数在 8 到 10，抽中卡片 2.

随机数为1到10

举例：
如果随机数是2，for 循环第一次就返回了卡片 0，30%
如果随机数是5，for 只有循环到第二次。70%-30%=40%
如果随机数是9，for循环循环到第三次。100%-30%-40%=30%

2.C++逻辑实现

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>

/**
 * 抽卡函数 - 累积概率法
 * @param probabilities 概率数组，每个元素代表对应索引卡片的权重
 * @param size 数组大小
 * @return 抽中的卡片索引
 */
int sample(const int probabilities[], int size) {
    // 计算总权重
    int totalWeight = 0;
    for (int i = 0; i < size; ++i) {
        totalWeight += probabilities[i];
    }
    
    if (totalWeight == 0) {
        return -1; // 无效输入
    }
    
    // 生成随机数 [1, totalWeight]
    int randomNum = rand() % totalWeight + 1;
    
    // 累积概率查找
    int cumulativeWeight = 0;
    for (int i = 0; i < size; ++i) {
        cumulativeWeight += probabilities[i];
        if (randomNum <= cumulativeWeight) {
            return i; // 返回卡片索引
        }
    }
    
    return size - 1; // 理论上不会到达这里
}

int main() {
    // 设置随机数种子
    srand(time(0));
    
    // 示例：[1,1,1] 代表3种卡，每种概率相等（各33.33%）
    int cardProbabilities[] = {1, 1, 1};
    int arraySize = sizeof(cardProbabilities) / sizeof(cardProbabilities[0]);
    
    std::cout << "=== 抽卡模拟 ===" << std::endl;
    std::cout << "卡片概率权重: ";
    for (int i = 0; i < arraySize; ++i) {
        std::cout << "卡片" << i << "(" << cardProbabilities[i] << ") ";
    }
    std::cout << std::endl;
    
    // 计算实际概率
    int totalWeight = 0;
    for (int i = 0; i < arraySize; ++i) {
        totalWeight += cardProbabilities[i];
    }
    std::cout << "实际概率: ";
    for (int i = 0; i < arraySize; ++i) {
        double percentage = (double)cardProbabilities[i] / totalWeight * 100;
        std::cout << "卡片" << i << "(" << percentage << "%) ";
    }
    std::cout << std::endl << std::endl;
    
    // 进行10次抽卡测试
    std::cout << "抽卡结果:" << std::endl;
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        int result = sample(cardProbabilities, arraySize);
        std::cout << "第" << (i+1) << "次抽卡: 获得卡片" << result << std::endl;
    }
    
    return 0;
}

游戏中的实际应用示例

#include <iostream>
#include <string>
#include <cstdlib>
#include <ctime>

// 卡片结构体
struct Card {
    int id;
    std::string name;
    std::string rarity;
    int weight;
    
    Card() : id(0), name(""), rarity(""), weight(0) {}
    Card(int i, const std::string& n, const std::string& r, int w) 
        : id(i), name(n), rarity(r), weight(w) {}
};

// 卡池类
class CardPool {
private:
    static const int MAX_CARDS = 10;
    Card cards[MAX_CARDS];
    int weights[MAX_CARDS];
    int cardCount;
    
public:
    CardPool() : cardCount(0) {}
    
    void addCard(const Card& card) {
        if (cardCount < MAX_CARDS) {
            cards[cardCount] = card;
            weights[cardCount] = card.weight;
            cardCount++;
        }
    }
    
    Card drawCard() {
        int totalWeight = 0;
        for (int i = 0; i < cardCount; ++i) {
            totalWeight += weights[i];
        }
        
        int randomNum = rand() % totalWeight;
        
        int currentSum = 0;
        for (int i = 0; i < cardCount; ++i) {
            currentSum += weights[i];
            if (randomNum < currentSum) {
                return cards[i];
            }
        }
        
        return cards[cardCount - 1]; // 默认返回最后一张
    }
    
    void showPool() {
        std::cout << "\n=== 卡池信息 ===" << std::endl;
        int totalWeight = 0;
        for (int i = 0; i < cardCount; ++i) {
            totalWeight += weights[i];
        }
        
        for (int i = 0; i < cardCount; ++i) {
            double probability = (double)weights[i] / totalWeight * 100;
            std::cout << cards[i].name << " (" << cards[i].rarity << ") - " 
                      << probability << "%" << std::endl;
        }
    }
};

int main() {
    srand(time(0));
    
    // 创建卡池
    CardPool pool;
    pool.addCard(Card(1, "普通剑士", "普通", 50));
    pool.addCard(Card(2, "精英法师", "稀有", 30));
    pool.addCard(Card(3, "传说龙骑", "史诗", 15));
    pool.addCard(Card(4, "神话英雄", "传说", 4));
    pool.addCard(Card(5, "至尊神器", "神话", 1));
    
    pool.showPool();
    
    // 模拟抽卡
    std::cout << "\n=== 抽卡结果 ===" << std::endl;
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        Card drawnCard = pool.sample();
        std::cout << "第" << (i+1) << "抽: " << drawnCard.name 
                  << " (" << drawnCard.rarity << ")" << std::endl;
    }
    
    return 0;
}