JAVA實現仿微信紅包分配規則
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最近過年發紅包拜年成為一種新的潮流，作為程式猿對演算法的好奇遠遠要大於對紅包的好奇，這裡介紹一種自己想到的一種隨機紅包分配策略，還請大家多多指教。
演算法介紹
一、紅包金額限制
對於微信紅包，我們知道沒人隨機的最小紅包是1分，最大金額是200元，這裡我們同樣來設定紅包的範圍，下面程式碼我們統一金錢的單位為分。
//最小紅包額度 private static final int MINMONEY = 1; //最大紅包額度 private static final int MAXMONEY = 200 * 100;
二、判斷紅包金額是否合法
注意這一步伴隨著整個演算法，我們不僅要在分配紅包之前要判斷金額是否合法，同樣要在每個人暫定隨機金額後也要判斷剩餘的金額是否合法。
private boolean isRight(int money, int count) {
double avg = money / count;
if (avg < MINMONEY) {
return false;
}
if (avg > MAXMONEY) {
return false;
}
return true;
}三、隨機產生一個紅包
這裡我們採用隨機的方式產生一個在MINMONEY和MAXMONEY之間的一個紅包，產生紅包之後，我們需要判斷剩餘的錢是否是合法紅包，如果不是合法紅包，我們就重新產生分配方案，在重新產生分配方案的時候，我們需要確定一個事情，是產生的紅包過大還是過小，如果紅包過大，下次就隨機一個小值到本次紅包金額的一個紅包，如果紅包金額過小，我們就產生一個紅包金額到大值的一個紅包。
private int random(int money, int minS, int maxS, int count) { //紅包數量為1，直接返回金額 if (count == 1) { return money; } //如果最大金額和最小金額相等，直接返回金額 if (minS == maxS) { return minS; } int max = maxS > money ? money : maxS; //隨機產生一個紅包 int one = ((int)Math.rint(Math.random() * (max - minS) + minS)) % max + 1; int money1 = money - one; //判斷該種分配方案是否正確 if (isRight(money1, count -1)) { return one; } else { double avg = money1 / (count - 1); if (avg < MINMONEY) { //遞迴呼叫，修改紅包最大金額 return random(money, minS, one, count); }else if (avg > MAXMONEY) { //遞迴呼叫，修改紅包最小金額 return random(money, one, maxS, count); } } return one; }
第三步優化
首先感謝子冬童鞋給我提供的優化方案：在隨機產生紅包的時候，我們知道隨機一個紅包後，剩餘的紅包個數，這時我們又知道紅包的最大值、最小值，那麼我們就知道了剩餘金額需要在一個範圍內，因此也就知道了這個產生的隨機紅包的最值，所以每次產生下一個紅包只需要一次隨機即可。舉個簡單的例子，加入現在有一個5分4個的紅包，每個紅包要求至少1分，最大20000分，那麼在分出第一個紅包後，剩餘3個紅包的錢數要在1 * 3 = 3（分） 和 20000 * 3 = 60000（分）之間，因此也就是說，分配第一個紅包的隨機金額要在5 - 60000 = -59995（分）和 5 - 3 = 2（分）之間，又由於我們對紅包的金額要求在1~20000之間，因此確定第一次隨機金額的範圍是[1分,2分]。這種隨機產生紅包的方案要遠遠優於第三步中提供的方案，在此再次感謝子冬同學提供的優化方案。我們只需要將下述方法替換原始碼中的方法即可實現紅包隨機優化。
private int random(int money, int minS, int maxS, int count) {
//紅包數量為1，直接返回金額
if (count == 1) {
return money;
}
//如果最大金額和最小金額相等，直接返回金額
if (minS == maxS) {
return minS;
}
int max = maxS > money ? money : maxS;
//分配紅包正確情況，允許紅包的最大值
int maxY = money - (count - 1) * minS;
//分配紅包正確情況，允許紅包的最小值
int minY = money - (count - 1) * maxS;
//隨機產生紅包的最小值
int min = minY > minS ? minY : minS;
//隨機產生紅包最大值
max = maxY < max ? maxY : max;
//隨機產生一個紅包
return (int)Math.rint(Math.random() * (max - min) + min);
}四、實現紅包分配
這裡為了避免某一個紅包占用大量資金，我們需要設定非最後一個紅包的最大金額，我們把他設定為紅包金額平均值的N倍；有了一、二、三中的方法，我們就可以來實現紅包的分配了。
//每個紅包最大是平均值的倍數
private static final double TIMES = 2.1;
public List<Integer> splitRedPackets(int money, int count) {
if (!isRight(money, count)) {
return null;
}
List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
//紅包最大金額為平均金額的TIMES倍
int max = (int) (money * TIMES / count);
max = max > MAXMONEY ? MAXMONEY : max;
for (int i = 0; i < count; i++) {
int one = random(money, MINMONEY, max, count - i);
list.add(one);
money -= one;
}
return list;
}紅包分配方案評估
上面介紹了紅包的基本演算法，下面我們就對演算法進行一次驗證，假設有一個200元100份的紅包，我們來看一下最後的分配方案。
完整程式碼
/**
*@Description:
*/
package com.lulei.weixin.util;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import com.lulei.util.JsonUtil;
public class RedPacketUtil {
//最小紅包額度
private static final int MINMONEY = 1;
//最大紅包額度
private static final int MAXMONEY = 200 * 100;
//每個紅包最大是平均值的倍數
private static final double TIMES = 2.1;
/**
* @param money
* @param count
* @return
* @Author:lulei
* @Description: 拆分紅包
*/
public List<Integer> splitRedPackets(int money, int count) {
if (!isRight(money, count)) {
return null;
}
List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
//紅包最大金額為平均金額的TIMES倍
int max = (int) (money * TIMES / count);
max = max > MAXMONEY ? MAXMONEY : max;
for (int i = 0; i < count; i++) {
int one = random(money, MINMONEY, max, count - i);
list.add(one);
money -= one;
}
return list;
}
/**
* @param money
* @param minS
* @param maxS
* @param count
* @return
* @Author:lulei
* @Description: 隨機紅包額度
*/
private int random(int money, int minS, int maxS, int count) {
//紅包數量為1，直接返回金額
if (count == 1) {
return money;
}
//如果最大金額和最小金額相等，直接返回金額
if (minS == maxS) {
return minS;
}
int max = maxS > money ? money : maxS;
//隨機產生一個紅包
int one = ((int)Math.rint(Math.random() * (max - minS) + minS)) % max + 1;
int money1 = money - one;
//判斷該種分配方案是否正確
if (isRight(money1, count -1)) {
return one;
} else {
double avg = money1 / (count - 1);
if (avg < MINMONEY) {
//遞迴呼叫，修改紅包最大金額
return random(money, minS, one, count);
}else if (avg > MAXMONEY) {
//遞迴呼叫，修改紅包最小金額
return random(money, one, maxS, count);
}
}
return one;
}
/**
* @param money
* @param count
* @return
* @Author:lulei
* @Description: 此種紅包是否合法
*/
private boolean isRight(int money, int count) {
double avg = money / count;
if (avg < MINMONEY) {
return false;
}
if (avg > MAXMONEY) {
return false;
}
return true;
}
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
RedPacketUtil util = new RedPacketUtil();
System.out.println(JsonUtil.parseJson(util.splitRedPackets(20000, 100)));
}
}
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小福利
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