php红包生成算法

php

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2019-1-7

红包生成算法

预先生成所有的红包还是一个请求随机生成一个红包

从合理性和可控性来讲,我选择预先生成红包。

理想的红包生成结果应该符合正态分布,即平均值附近的红包比较多,大红包和小红包的数量比较少。

正太分布的特点:
    随着x轴的增大,y轴由小到大再到小
    μ±3δ 之外的部分可以忽略不计

    https://blog.csdn.net/hengyunabc/article/details/19433779/

    https://blog.csdn.net/hengyunabc/article/details/19177877
public class HongBaoAlgorithm {
    static Random random = new Random();
    static {
        random.setSeed(System.currentTimeMillis());
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        long max = 200;
        long min = 1;
 
        long[] result = HongBaoAlgorithm.generate(100_0000, 10_000, max, min);
        long total = 0;
        for (int i = 0; i < result.length; i++) {
            // System.out.println("result[" + i + "]:" + result[i]);
            // System.out.println(result[i]);
            total += result[i];
        }
        //检查生成的红包的总额是否正确
        System.out.println("total:" + total);
 
        //统计每个钱数的红包数量,检查是否接近正态分布
        int count[] = new int[(int) max + 1];
        for (int i = 0; i < result.length; i++) {
            count[(int) result[i]] += 1;
        }
 
        for (int i = 0; i < count.length; i++) {
            System.out.println("" + i + "  " + count[i]);
        }
    }
    
    /**
     * 生产min和max之间的随机数,但是概率不是平均的,从min到max方向概率逐渐加大。
     * 先平方,然后产生一个平方值范围内的随机数,再开方,这样就产生了一种“膨胀”再“收缩”的效果。
     * 
     * @param min
     * @param max
     * @return
     */
    static long xRandom(long min, long max) {
        return sqrt(nextLong(sqr(max - min)));
    }
 
    /**
     * 
     * @param total
     *            红包总额
     * @param count
     *            红包个数
     * @param max
     *            每个小红包的最大额
     * @param min
     *            每个小红包的最小额
     * @return 存放生成的每个小红包的值的数组
     */
    public static long[] generate(long total, int count, long max, long min) {
        long[] result = new long[count];
 
        long average = total / count;
 
        long a = average - min;
        long b = max - min;
 
        //
        //这样的随机数的概率实际改变了,产生大数的可能性要比产生小数的概率要小。
        //这样就实现了大部分红包的值在平均数附近。大红包和小红包比较少。
        long range1 = sqr(average - min);
        long range2 = sqr(max - average);
 
        for (int i = 0; i < result.length; i++) {
            //因为小红包的数量通常是要比大红包的数量要多的,因为这里的概率要调换过来。
            //当随机数>平均值,则产生小红包
            //当随机数<平均值,则产生大红包
            if (nextLong(min, max) > average) {
                // 在平均线上减钱
//              long temp = min + sqrt(nextLong(range1));
                long temp = min + xRandom(min, average);
                result[i] = temp;
                total -= temp;
            } else {
                // 在平均线上加钱
//              long temp = max - sqrt(nextLong(range2));
                long temp = max - xRandom(average, max);
                result[i] = temp;
                total -= temp;
            }
        }
        // 如果还有余钱,则尝试加到小红包里,如果加不进去,则尝试下一个。
        while (total > 0) {
            for (int i = 0; i < result.length; i++) {
                if (total > 0 && result[i] < max) {
                    result[i]++;
                    total--;
                }
            }
        }
        // 如果钱是负数了,还得从已生成的小红包中抽取回来
        while (total < 0) {
            for (int i = 0; i < result.length; i++) {
                if (total < 0 && result[i] > min) {
                    result[i]--;
                    total++;
                }
            }
        }
        return result;
    }
 
    static long sqrt(long n) {
        // 改进为查表?
        return (long) Math.sqrt(n);
    }
 
    static long sqr(long n) {
        // 查表快,还是直接算快?
        return n * n;
    }
    
    static long nextLong(long n) {
        return random.nextInt((int) n);
    }
 
    static long nextLong(long min, long max) {
        return random.nextInt((int) (max - min + 1)) + min;
    }
}