MongoDB 按题型保持一定比例抽题

[dream4ever]

后端技术栈用的 Node.js + Mongoose + MongoDB，数据库中的每道题目分属不同的题型（单选 /多选 /判断），现在需要实现的抽题功能如下：

1. 抽到的各类型题目数量保持在一个比例上，比如每抽 10 道题，就会有 5 道单选，3 道多选，2 道判断。
2. 能够实现连续抽题不会抽到同一道题。比如用户 A 回答最初的 10 道题都正确，接着再抽取 10 道题，这新的 10 道题不应当和之前的 10 道题有重复的题目。

以上两点需求，该如何实现呢？谢谢先。

[xycost233]

groupby?

[no1xsyzy]

不是很懂 MongoDB 对此问题产生了什么影响，我觉得你把题目的 id 全在内存里存一份也没问题
至于 2. 你要存下之前的 10 道题，不断地随机抽取直到有 10 个与之前不同的。这是基础问题，大概是在编程零基础第三堂课的时候就会讲清楚了（循环）。

[xuanbg]

@no1xsyzy 如果每个人都能正确区分自己面临的是哪几个问题，知乎或者本论坛上的问题数量起码少 10 倍。如果再能搞清楚什么是问题的核心和本质，什么是问题的表征的话，就几乎不会有什么问题了。

[dream4ever]

@no1xsyzy 嗯，第二点是我没表述清楚。我是希望对于不同的用户，抽到的题目各不相同，比如多个用户抽到的最初的 10 道题，尽量保证互相之间不一样，各个用户再继续抽 10 道题，互相之间还是不一样，所以才会有这个问题。

[Dganzh]

描述还是不够清楚，怎么算连续抽？是一个小时内连续答题算连续抽，还是一天，还是一周？

[no1xsyzy]

@xuanbg 并不涉及『每个人』的问题，我比较扭曲，别人把问题错误地表述得过于简单的话，我会突出描述一个「小学生都会做」。
@dream4ever 如果不是严格要求的话，用现成的随机抽样就可以了。
另一种方案，就是把整个题库打乱，然后顺序每次取若干题，定期重新打乱。或者模仿杀戮尖塔那样，耗尽时 shuffle，但可能造成 1st percentile 的性能问题。

[xuanbg]

@no1xsyzy 我不过是对不会提问题这个事感概一下罢了。其实楼主这个随机抽题的问题是一个非常好的问题。

如果需要严格保证同一用户每轮抽到的题都不同，并且每轮抽题每个用户的题也都不相同。那么你需要把用户抽题的轮次也保存起来。在抽题的时候进行两个维度的唯一性判断，一个是用户维度，一个是轮次维度。具体的做法可以先取一个随机数，然后取大于这个随机数的 m 道题。然后在这个结果里面迭代并判断两次唯一性，通过的加入结果集，并且加入轮次集合和用户集合，直到结果集的数量符合输出要求。如果迭代完还不够数，就再来一次，二次，n 次，直到结果集的数量满足要求。

[rushpu]

https://docs.mongodb.com/manual/reference/operator/aggregation/sample/

[no1xsyzy]

@xuanbg 其实你这样有点复杂了，应当只需要建立一个「跨用户的全局轮次维度」，也就是说，抽题的顺序无论是 AABBCC 还是 ABCABC，抽出来的题都是（预先打乱并切分好的题组） 123456
具体受抽题顺序影响，组合可能是 A1 A2 B3 B4 C5 C6 或者 A1 B2 C3 A4 B5 C6
只要事先洗牌，也就不需要去判断唯一性，只需要接着上一次抽到的位置之后继续抽就行。

[dream4ever]

@xuanbg
@no1xsyzy

我这几天又思考了一下这个随机抽题的需求和实现思路，整理后的内容如下，欢迎指正：

前提：
1. 题库中一共有 N 道题。目前这个 N 为四位数，且在可以预期的未来，也不会有大量的增长。
2. 每道题目均为单选题、多选题、判断题中的一种。
3. 单选题、多选题、判断题的数量之比为 N1 : N2 : N3，且 N1 + N2 + N3 = N 。

需求：
1. 对每个用户来说，在每一轮游戏中，系统会将题库中的这 N 道题目，最多只有一次地、随机地呈现给用户，让用户回答。
2. 如果用户答对了题库中的所有题目，或者答错了 1 道题，则本轮游戏结束。
3. 为减轻系统负担，对于题库中的 N 道题，每次从中抽取 M 道题，全部抽完假设共需 L 次。对于每次抽取到的 M 道题，单选题、多选题、判断题的比例，尽量保持在 N1 : N2 : N3 这个比例上，也就是和这三类题目在总题库中的比例尽量相同。
4. 对同一个用户而言，各轮游戏的题目出现顺序应当不同，比如某一轮最开始拿到的题目是 1 、5 、9 、7，下一轮就不能也是这个顺序了。对于不同用户则没有要求。

大致实现思路：
1. 由于题目数量不多，可以在数据库中给题目增加一个序号字段，用自增的正整数来标记每一道题目的序号。
2. 在每个用户的每一轮游戏开始前，将所有题目的序号按题目类型进行分组，发给用户。例如用户收到的数组是
arr = [[1, 5, 7, 10, ...], [2, 3, 4, 8, ...], [6, 9, 11, 13, ...]]，那么 arr[0]、arr[1] 、arr[2] 分别是所有单选题、多选题、判断题的序号。
3. 由于在一轮游戏中，每一次需要抽取 M 道题目，那么可知需要抽取单选题的数量为 Q1 = M * N1 / N，多选题为 Q2 = M * N2 / N，判断题为 Q3 = M * N3 / N 。
4. 前端在 arr[0] 中随机抽取 Q1 个元素为单选题的序号，在 arr[1] 中随机抽取 Q2 个元素为多选题的序号，在 arr[2] 中随机抽取 Q3 个为判断题的序号，并将这三组序号分别从 arr[0]、arr[1]、arr[2] 中移除。
5. 前端用这三组序号，从后端抽取 Q1 + Q2 + Q3 共 M 道题目并呈现给用户，让用户答题。
6. 如果这 M 道题用户全部回答正确，则重复第 4 、5 两步，继续抽取新的 M 道题给用户，直到用户答对所有题目，或者答错 1 道题目。

上面这个思路把抽题功能的主要部分交给了前端来做，感觉这样后端的负担可以小一些，也是对后端不够熟悉，就选择了这么一个相对比较取巧的办法。

PS：在整理这个需求和实现思路的时候，发现自己的表述的确不够清晰准确，就上面这段文字，来来回回修改了好几遍，用了两个多小时才完成，就这还是感觉表达得不够好，知易行难呐。

[no1xsyzy]

其实就是分层抽样。
在一堆 1-based 中混进了一个 0-based
放进前端做算是可以对选题作弊吧

恭喜你学会了小黄鸭调试法。

[dream4ever]

@no1xsyzy 小黄鸭调试法很久以前就看到过，不过一直都没有很好地践行这个方法，工作好几年了，感觉工作的方法和习惯还是很原始 @_@