Python实现基于CSV票数的随机中奖者抽取系统-Python教程-PHP中文网

Python实现基于CSV票数的随机中奖者抽取系统

心靈之曲

发布： 2025-10-14 10:25:28

原创

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Python实现基于CSV票数的随机中奖者抽取系统

本教程详细介绍了如何使用python从csv文件中抽取随机中奖者，其中每位参与者的中奖概率与其持有的票数成正比。文章涵盖了csv文件读取、数据解析、构建加权“名字袋”列表的核心策略，并利用random.choice函数实现公平抽奖。此外，还提供了完整的代码示例及结果验证方法，旨在帮助读者构建一个高效、准确的抽奖系统。

引言

在各类线上活动、福利抽奖或内部评选中，我们经常需要从一组参与者中随机选出中奖者。与简单的等概率抽奖不同，有时每个参与者可能拥有不同数量的“票数”或“权重”，这意味着他们的中奖概率应该与其票数成正比。本教程将指导您如何利用Python处理包含姓名和票数的CSV文件，构建一个公平且易于理解的随机中奖者抽取系统。

核心思路：构建“名字袋”

为了实现基于票数的加权抽取，最直观且有效的方法是创建一个列表，我们称之为“名字袋”（bag of names）。在这个列表中，每个参与者的姓名根据其持有的票数重复出现。

例如，如果您的CSV文件中有：

Alice, 3 票
Bob, 2 票
Charlie, 4 票

那么，“名字袋”将包含：['Alice', 'Alice', 'Alice', 'Bob', 'Bob', 'Charlie', 'Charlie', 'Charlie', 'Charlie']。

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一旦“名字袋”构建完成，我们就可以直接使用Python标准库中的 random.choice() 函数从这个列表中随机选择一个元素。由于每个“票”在列表中都作为一个独立的元素存在，random.choice() 将确保每个“票”被选中的概率是均等的，从而间接保证了票数多的参与者有更高的中奖概率，实现了公平的加权抽奖。

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实现步骤：读取数据与填充“名字袋”

首先，我们需要一个包含参与者姓名和票数的CSV文件。假设文件名为 raffle_entries.csv，内容如下：

Name,Ticket count
Alice,3
Bob,2
Charlie,4
Dana,1

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接下来，我们将编写Python代码来读取此文件并构建我们的“名字袋”。

import csv
import random
from typing import List, Counter
from collections import Counter

def load_raffle_data(filepath: str) -> List[str]:
    """
    从CSV文件加载抽奖数据，并构建一个包含加权姓名的列表（名字袋）。

    Args:
        filepath (str): CSV文件的路径。文件应包含两列：姓名和票数。

    Returns:
        List[str]: 一个列表，其中每个姓名根据其票数重复出现。
    """
    bag_of_names: List[str] = []

    try:
        # 使用 'with' 语句确保文件正确关闭，newline="" 避免空行，encoding="utf-8" 处理中文
        with open(filepath, newline="", encoding="utf-8") as f:
            # csv.reader 用于读取CSV文件，skipinitialspace=True 忽略逗号后的空格
            reader = csv.reader(f, skipinitialspace=True)

            # 跳过CSV文件的标题行（如果存在），next() 返回下一行，None 作为默认值防止空文件报错
            header = next(reader, None)
            if header is None:
                print("警告：CSV文件可能为空或没有内容。")
                return bag_of_names

            for row in reader:
                if not row: # 跳过完全空行
                    continue
                try:
                    # 获取姓名并去除首尾空白
                    name = row[0].strip() 
                    # 获取票数并转换为整数，去除首尾空白
                    ticket_count = int(row[1].strip()) 

                    if ticket_count < 0:
                        print(f"警告：'{name}'的票数'{row[1]}'无效（小于0），已忽略。")
                        continue
                    if not name:
                        print(f"警告：发现空姓名，已忽略票数'{ticket_count}'。")
                        continue

                    # 将姓名根据票数添加到“名字袋”中
                    bag_of_names.extend([name] * ticket_count)
                except (IndexError, ValueError) as e:
                    # 处理行数据格式不正确的情况，如缺少列或票数不是数字
                    print(f"警告：处理行 '{row}' 时出错：{e}。该行将被跳过。")
                    continue
    except FileNotFoundError:
        print(f"错误：文件 '{filepath}' 未找到。请检查文件路径。")
    except Exception as e:
        print(f"读取CSV文件时发生意外错误：{e}")

    return bag_of_names

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抽取中奖者

一旦“名字袋”构建完成，抽取中奖者就变得非常简单。random.choice() 函数可以从任何非空序列中随机选择一个元素。

def pick_winner(bag_of_names: List[str]) -> str:
    """
    从名字袋中随机抽取一个中奖者。

    Args:
        bag_of_names (List[str]): 包含所有加权姓名的列表。

    Returns:
        str: 随机选中的中奖者姓名。

    Raises:
        ValueError: 如果名字袋为空，无法抽取中奖者。
    """
    if not bag_of_names:
        raise ValueError("名字袋为空，无法抽取中奖者。")
    return random.choice(bag_of_names)

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完整代码示例

将上述功能整合到一个完整的脚本中，并添加一个可选的验证部分，以模拟多次抽奖并检查结果的公平性。

import csv
import random
from typing import List, Counter
from collections import Counter

def load_raffle_data(filepath: str) -> List[str]:
    """
    从CSV文件加载抽奖数据，并构建一个包含加权姓名的列表（名字袋）。
    """
    bag_of_names: List[str] = []

    try:
        with open(filepath, newline="", encoding="utf-8") as f:
            reader = csv.reader(f, skipinitialspace=True)
            header = next(reader, None) # 跳过标题行

            if header is None:
                print("警告：CSV文件可能为空或没有内容。")
                return bag_of_names

            for row in reader:
                if not row:
                    continue
                try:
                    name = row[0].strip()
                    ticket_count = int(row[1].strip())

                    if ticket_count < 0:
                        print(f"警告：'{name}'的票数'{row[1]}'无效（小于0），已忽略。")
                        continue
                    if not name:
                        print(f"警告：发现空姓名，已忽略票数'{ticket_count}'。")
                        continue

                    bag_of_names.extend([name] * ticket_count)
                except (IndexError, ValueError) as e:
                    print(f"警告：处理行 '{row}' 时出错：{e}。该行将被跳过。")
                    continue
    except FileNotFoundError:
        print(f"错误：文件 '{filepath}' 未找到。请检查文件路径。")
    except Exception as e:
        print(f"读取CSV文件时发生意外错误：{e}")

    return bag_of_names

def pick_winner(bag_of_names: List[str]) -> str:
    """
    从名字袋中随机抽取一个中奖者。
    """
    if not bag_of_names:
        raise ValueError("名字袋为空，无法抽取中奖者。")
    return random.choice(bag_of_names)

if __name__ == "__main__":
    raffle_filepath = "raffle_entries.csv" # 确保此文件存在于脚本同级目录或提供完整路径

    # 1. 加载数据并构建名字袋
    raffle_bag = load_raffle_data(raffle_filepath)

    if not raffle_bag:
        print("没有有效的抽奖数据，程序退出。")
    else:
        # 2. 抽取中奖者
        try:
            final_winner = pick_winner(raffle_bag)
            print(f"\n? 恭喜！本次抽奖的中奖者是：{final_winner} ?")

            # 3. (可选) 验证抽奖结果的公平性
            print("\n--- 模拟多次抽奖以验证公平性 ---")
            num_simulations = 1000 # 模拟抽奖1000次
            simulation_results: Counter[str] = Counter()

            for _ in range(num_simulations):
                simulation_results[pick_winner(raffle_bag)] += 1

            total_tickets = len(raffle_bag)
            print(f"总票数：{

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