Java根據獎品權重計算中獎概率實現抽獎
阿新 • • 發佈:2019-02-17
現在在許多網站上都會有抽獎的活動,抽獎的演算法也是多種多樣,這裡介紹一下如何根據每種獎品的權重來抽獎,適用於多種抽獎形式。
實體:
public class Prize {
private int id;//獎品id
private String prize_name;//獎品名稱
private int prize_amount;//獎品(剩餘)數量
private int prize_weight;//獎品權重
//getter、setter
這裡只考慮最簡單的抽獎實現,所以暫時只為獎品設計如上4個欄位。
見註釋,prize_name表示獎品名稱;prize_amount表示獎品數量,即本次抽獎活動計劃發放此獎品的數量;prize_weight表示獎品權重,表示獎品被抽到的機率的比重,權重越大,被抽到的機率越大,比如本次砸金蛋活動有4種獎品,權重分別是1、2、3、4,總權重是10,那麼每種獎品被抽到的機率就是1/10,2/10,3/10,4/10。
/** * 根據Math.random()產生一個double型的隨機數,判斷每個獎品出現的概率 * @param prizes * @return random:獎品列表prizes中的序列(prizes中的第random個就是抽中的獎品) */ public int getPrizeIndex(List<Prize> prizes) { DecimalFormat df = new DecimalFormat("######0.00"); int random = -1; try{ //計算總權重 double sumWeight = 0; for(Prize p : prizes){ sumWeight += p.getPrize_weight(); } //產生隨機數 double randomNumber; randomNumber = Math.random(); //根據隨機數在所有獎品分佈的區域並確定所抽獎品 double d1 = 0; double d2 = 0; for(int i=0;i<prizes.size();i++){ d2 += Double.parseDouble(String.valueOf(prizes.get(i).getPrize_weight()))/sumWeight; if(i==0){ d1 = 0; }else{ d1 +=Double.parseDouble(String.valueOf(prizes.get(i-1).getPrize_weight()))/sumWeight; } if(randomNumber >= d1 && randomNumber <= d2){ random = i; break; } } }catch(Exception e){ System.out.println("生成抽獎隨機數出錯,出錯原因:" +e.getMessage()); } return random; }
抽獎的邏輯可以用下面這張圖表示:
分析:如上圖,為了便於計算和理解,設定每種獎品的權重分別為1,2,3,4,所以被抽到的概率分別為0.1,0.2,0.3,0.4(本次活動中獎概率為100%)。
先生成一個隨機數randomNumber,然後根據隨機數所處區域判斷獎品:
0<randomNumber<=0.1 表示抽中一等獎
0.1<randomNumber<=0.3 表示抽中二等獎
0.3<randomNumber<=0.6 表示抽中三等獎
0.6<randomNumber<=1.0 表示抽中四等獎
抽獎測試
public static void main(String[] agrs) { int i = 0; PrizeMathRandom a = new PrizeMathRandom(); int[] result=new int[4]; List<Prize> prizes = new ArrayList<Prize>(); Prize p1 = new Prize(); p1.setPrize_name("范冰冰海報"); p1.setPrize_weight(1);//獎品的權重設定成1 prizes.add(p1); Prize p2 = new Prize(); p2.setPrize_name("上海紫園1號別墅"); p2.setPrize_weight(2);//獎品的權重設定成2 prizes.add(p2); Prize p3 = new Prize(); p3.setPrize_name("奧迪a9"); p3.setPrize_weight(3);//獎品的權重設定成3 prizes.add(p3); Prize p4 = new Prize(); p4.setPrize_name("雙色球彩票"); p4.setPrize_weight(4);//獎品的權重設定成4 prizes.add(p4); System.out.println("抽獎開始"); for (i = 0; i < 10000; i++)// 列印100個測試概率的準確性 { int selected=a.getPrizeIndex(prizes); System.out.println("第"+i+"次抽中的獎品為:"+prizes.get(selected).getPrize_name()); result[selected]++; System.out.println("--------------------------------"); } System.out.println("抽獎結束"); System.out.println("每種獎品抽到的數量為:"); System.out.println("一等獎:"+result[0]); System.out.println("二等獎:"+result[1]); System.out.println("三等獎:"+result[2]); System.out.println("四等獎:"+result[3]); }
嘗試抽獎10000次的結果如下:
一等獎:962
二等獎:2007
三等獎:3043
四等獎:3988
每類獎品獲獎次數比例剛好大約為1:2:3:4,學過概率的你肯定知道抽獎次數越多,測試結果越準確~~
Tips:
如果計劃中獎率是100%的話,那麼10個獎品只能抽獎10次,所以還要根據實際情況設定每種獎品數量和權重。
如果需要設定中獎率不為100%,可以新增一個“偽獎品”,併為其設定權重,那麼抽到這個“偽獎品”的概率就是不中獎的概率。
如果在抽獎過程中某類獎品抽完了,可以做個判斷,如果此獎品的剩餘數量為0,則重新抽取獎品,直到抽到其他獎品位置。