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 * FairDraw — 公平隨機抽選
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 * 這是「免費單機抽獎系統」實際用來抽出得獎者的程式，完整公開。
 * 本檔案零相依：不引用任何框架或套件，不碰畫面，只用瀏覽器 / Node 內建的 crypto。
 * 可以直接貼到瀏覽器 console 或 Node 執行。
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 * 做法：
 * 1. 亂數來自 crypto.getRandomValues（作業系統等級的亂數，不是 Math.random）。
 * 2. 取整數時用「拒絕取樣」，避免 `亂數 % 範圍` 造成的模數偏差。
 * 3. 抽選用 Fisher-Yates 洗牌：每個候選被抽中的機率完全相同。
 *
 * 這個類別沒有加權、保底或指定得獎者的任何入口。
 */

/** 亂數來源：只要能把 Uint32Array 填滿即可，預設用 crypto */
export interface RandomSource {
  fill(buffer: Uint32Array): void;
}

export const cryptoRandomSource: RandomSource = {
  fill: (buffer) => {
    globalThis.crypto.getRandomValues(buffer);
  },
};

export class FairDraw {
  private readonly pool = new Uint32Array(64);
  private cursor = this.pool.length;

  constructor(private readonly source: RandomSource = cryptoRandomSource) {}

  /** 回傳 0 ≤ n < maxExclusive 的整數，每個值機率相同 */
  nextInt(maxExclusive: number): number {
    if (!Number.isInteger(maxExclusive) || maxExclusive <= 0 || maxExclusive > 0x100000000) {
      throw new RangeError('maxExclusive 必須是 1 到 2^32 的整數');
    }
    if (maxExclusive === 1) {
      return 0;
    }
    // 2^32 以內能被 maxExclusive 整除的最大範圍；超出的亂數丟掉重取，每個餘數才會等機率
    const limit = 0x100000000 - (0x100000000 % maxExclusive);
    for (;;) {
      const r = this.nextUint32();
      if (r < limit) {
        return r % maxExclusive;
      }
    }
  }

  /** Fisher-Yates 完整洗牌。回傳新陣列，不改動輸入 */
  shuffle<T>(items: readonly T[]): T[] {
    const arr = items.slice();
    for (let i = arr.length - 1; i > 0; i--) {
      const j = this.nextInt(i + 1);
      const tmp = arr[i];
      arr[i] = arr[j];
      arr[j] = tmp;
    }
    return arr;
  }

  /**
   * 從候選中抽出 count 位。
   * 部分 Fisher-Yates：只做 count 次交換，結果與完整洗牌後取前 count 位相同。
   * count 大於候選數時回傳全部（順序隨機）。
   */
  pick<T>(candidates: readonly T[], count: number): T[] {
    const arr = candidates.slice();
    const n = Math.max(0, Math.min(Math.floor(count), arr.length));
    for (let i = 0; i < n; i++) {
      const j = i + this.nextInt(arr.length - i);
      const tmp = arr[i];
      arr[i] = arr[j];
      arr[j] = tmp;
    }
    return arr.slice(0, n);
  }

  private nextUint32(): number {
    if (this.cursor >= this.pool.length) {
      this.source.fill(this.pool);
      this.cursor = 0;
    }
    return this.pool[this.cursor++];
  }
}