功能实现实现设置概率的随机数

Posted 2020-10-26 yurenjun

1.故事背景

　　生成一个随机红包，红包的数值0.1元-100元不等，其具体概率为：0.1元为最小单位，0.1元到0.5元的概率为40%，0.5元到1元的概率为50%，1元-2元的概率为5%，2元-3元的概率为3%，3元-4元的概率为1%，4元-5元概率为0.99%，5元-100元的概率为0.01%。

2.思考过程

　　其实问题很简单，把概率放到一条线段上，我们先把问题简单化，假设随机生成0的概率是40%， 生成1的概率是50%，生成2的概率为5%，生成3的概率是3%...，线段上的0.4/0.9/0.95都是计算上两个概率后的和,那么如果我们此时生成一个随机数n，他的随机 的区间是0到1，如果生成0.2，那么就会落到0-0.4的概率区间中，如果是0.7就是 0.4-0.9的概率区间中，符合问题逻辑。

　　

3.实现方式

　　回到刚开始的故事，就是把第一层的概率逻辑拿过来，然后具体区间中生成的红包数额再进行一次随机数的生成，所以我设计了一个CommonRandom类来存放红包区间的最小值和最大值，还有个该区间的概率，

　　CommonRandom类

 8 /**
 9  * @author wangjun
10  * @Date 2018/3/6
11  */
12 public class CommonRandom {
13     private Double min;
14     private Double max;
15     private Double chance;
16     private Double calculateRate;
17 
18     private transient Integer reality = 0;
19     private transient Double realityRate;
20 
21     public static CommonRandom getInstance(Double min, Double max, Double rate) {
22         CommonRandom commonRandom = new CommonRandom();
23         commonRandom.setMin(min);
24         commonRandom.setMax(max);
25         commonRandom.setChance(rate);
26         return commonRandom;
27     }
28 
29     public static String getDefault() {
30         return JsonUtils.toJson(getCommonRandom());
31     }
32 
33     public Double getMin() {
34         return min;
35     }
36 
37     private void setMin(Double min) {
38         this.min = min;
39     }
40 
41     public Double getMax() {
42         return max;
43     }
44 
45     private void setMax(Double max) {
46         this.max = max;
47     }
48 
49     public Double getChance() {
50         return chance;
51     }
52 
53     private void setChance(Double chance) {
54         this.chance = chance;
55     }
56 
57     public Double getCalculateRate() {
58         return calculateRate;
59     }
60 
61     public void setCalculateRate(Double calculateRate) {
62         this.calculateRate = calculateRate;
63     }
64 
65     public Integer getReality() {
66         return reality;
67     }
68 
69     public void setReality(Integer reality) {
70         this.reality = reality;
71     }
72 
73     public Double getRealityRate() {
74         return realityRate;
75     }
76 
77     public void setRealityRate(Double realityRate) {
78         this.realityRate = realityRate;
79     }
80 
81     private static List<CommonRandom> getCommonRandom() {
82         List<CommonRandom> commonRandomList = Lists.newArrayList();
83         commonRandomList.add(CommonRandom.getInstance(0.1, 0.5, 0.4));
84         commonRandomList.add(CommonRandom.getInstance(0.5, 1.0, 0.5));
85         commonRandomList.add(CommonRandom.getInstance(1.0, 2.0, 0.05));
86         commonRandomList.add(CommonRandom.getInstance(2.0, 3.0, 0.03));
87         commonRandomList.add(CommonRandom.getInstance(3.0, 4.0, 0.01));
88         commonRandomList.add(CommonRandom.getInstance(4.0, 5.0, 0.0099));
89         commonRandomList.add(CommonRandom.getInstance(5.0, 100.0, 0.0001));
90         return commonRandomList;
91     }
92 }
93 
94 CommonRandom

 　　生成randomUtil

 8 /**
 9  * @author wangjun
10  * @Date 2018/3/6
11  */
12 public class RandomUtil {
13     /**
14      * 保留小数位数
15      */
16     private static final int POW = (int) Math.pow(10, 3);
17     private static final double ERROR_RANDOM_RESULT = -1D;
18 
19     public static Double randomRedPackMoney() {
20         List<CommonRandom> commonRandoms = CommonRandom.getCommonRandom();
21         Double result = random(commonRandoms);
22         if (result == ERROR_RANDOM_RESULT) {
23             return 1;
24         }
25         return result
26     }
27 
28     /**
29      * 返回指定概率生成的随机数
30      * 传入集合中的chance概率和应为1
31      * @param commonRandomList 配置生成随机数概率及区间
32      * @return 随机数
33      */
34     public static Double random(List<CommonRandom> commonRandomList) {
35         if (CollectionUtils.isEmpty(commonRandomList)) {
36             return ERROR_RANDOM_RESULT;
37         }
38         double randomNumber = Math.random() * getLastRate(commonRandomList);
39         for (CommonRandom item : commonRandomList) {
40             if (randomNumber < item.getCalculateRate()) {
41                 return getRandomNumber(item.getMax(), item.getMin());
42             }
43         }
44         return ERROR_RANDOM_RESULT;
45     }
46 
47     private static double getLastRate(List<CommonRandom> commonRandomList) {
48         return commonRandomList.get(commonRandomList.size() - 1).getCalculateRate();
49     }
50 
51     private static Double getRandomNumber(Double max, Double min) {
52         return Math.floor((Math.random() * (max - min) + min) * POW) / POW;
53     }
54 }