如何使用Java实现指定概率的抽奖

2023-07-11 11:40:50 作者：zyan1226

这篇文章主要给大家介绍了关于如何使用Java实现指定概率的抽奖的相关资料,Java抽奖程序的基本原理是通过随机数生成器来实现随机抽奖的功能,文中通过实例代码介绍的非常详细,需要的朋友可以参考下

前言

一提到抽奖，很多人就会联想到随机数这个东西。是的没错，那么怎么样既能实现随机的抽奖，又可以人为的控制每个奖品的概率呢？往下看。

解决思路

Tip：在实际的业务场景中，对于奖品概率的配置往往不是直接输入对应的百分比，而是权重，该值的取值范围大于等于0即可，那么对应的奖品概率=奖品权重/所有奖品权重合计。这样做的目的，是在配置时不需要输入通过人工精确分配的概率百分比，同时也可以规避总概率不等于100%的人为问题。

解决思路的灵感来源于扇形统计图和转盘抽奖，某一项占比越大，那么在圆形上占用的面积越多，在旋转后被抽中的概率也就越大。我们可以把圆形展开，变成一条线段或者一个矩形，根据奖品各自的概率（权重）分配其所占用的面积。假设我们的手指就是转盘抽奖上的指针，此时，手指随机落在某个奖品区间内的概率与他的区间大小是息息相关的。

思路示意图

上图中，我们暂且称0,20,60,110,125为节点，那么节点0-20为奖品1所在区域，20-60为奖品2所在区域，60-110为奖品3所在区域，110-125为奖品4所在区域。此时，生成一个0-125的随机数x，那么x的值在哪个奖品的区间内，抽中的就是哪个奖品。

代码实现

创建奖品对象

package com.zyan.local.pojo.entity;
import lombok.Data;
import java.io.Serializable;
import java.math.BigDecimal;
/**
 * @author zyan
 * @since 2022/12/16 16:49 星期五
 */
@Data
public class Prize implements Serializable {
    public Prize(Integer id, String name, Integer weight) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.weight = weight;
    }
    /**
     * id
     */
    private Integer id;
    /**
     * 名称
     */
    private String name;
    /**
     * 权重
     */
    private Integer weight;
}

核心抽奖方法

Tip：RandomUtil来自hutool第三方库。

public static Prize lottery(List<Prize> prizeList) {
    //按照权重从小到大排序奖品
    prizeList.sort(Comparator.comparingInt(Prize::getWeight));
    //计算节点 节点的数量比奖品的数量多一个，即0
    List<Integer> nodeList = new ArrayList<>();
    //第一个节点为0
    nodeList.add(0);
    for (Prize prize : prizeList) {
        //每一个节点等于前一个节点+当前奖品的权重
        nodeList.add(nodeList.get(nodeList.size() - 1) + prize.getWeight());
    }
    //生成 0-结束节点 的随机数
    int randomInt = RandomUtil.randomInt(0, nodeList.get(nodeList.size() - 1));
    //最终抽奖逻辑 此处需要从第二个节点开始遍历
    for (int i = 1; i < nodeList.size(); i++) {
        //本次节点
        Integer endNode = nodeList.get(i);
        //前一个节点
        Integer startNode = nodeList.get(i - 1);
        //若随机数大于等于前一个节点并且小于本节点，在prizeList中位于i-1位置的奖品为抽中奖品
        //Tip：比较大小时，左闭右开与左开右闭都可以，不影响整体概率
        if (randomInt >= startNode
                && randomInt < endNode) {
            return prizeList.get(i - 1);
        }
    }
    throw new RuntimeException("程序异常 生成的随机数不在任何奖品区间内");
}

创建模拟数据并验证概率

public static void main(String[] args) {
    List<Prize> prizeList = new ArrayList<>();
    prizeList.add(new Prize(0, "奖品0", 2300));
    prizeList.add(new Prize(1, "奖品1", 200));
    prizeList.add(new Prize(2, "奖品2", 500));
    prizeList.add(new Prize(3, "奖品3", 800));
    prizeList.add(new Prize(4, "奖品4", 800));
    //进行一千次抽奖验证概率
    List<Prize> lotteryResult = new ArrayList<>();
    for (int i = 0; i <= 1000; i++) {
        lotteryResult.add(lottery(prizeList));
    }
    Map<String, List<Prize>> collect = lotteryResult.stream().collect(Collectors.groupingBy(Prize::getName));
    collect.forEach((k, v) -> System.out.println(k + " 被抽中 " + v.size() + " 次"));
}

打印输出

奖品4 被抽中 183 次
奖品3 被抽中 159 次
奖品0 被抽中 514 次
奖品2 被抽中 113 次
奖品1 被抽中 32 次

总结

到此这篇关于如何使用Java实现指定概率的抽奖的文章就介绍到这了,更多相关Java实现随机抽奖内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！