紅包隨機算法，給定一定的金額，一定的人數，保證每個人都能隨機獲得一定的金額。

前段時間做了一個筆試題，覺得很有意思，特此記錄下來。

題目如下

//題目:請編寫一個紅包隨機算法。需求為：給定一定的金額，一定的人數，保證每個人都能隨機獲得一定的金額。
//比如100元的紅包，10個人搶，每人分得一些金額。
//約束條件為，最佳手氣金額不能超過最大金額的90%，每人都有紅包可搶。
//請給出java代碼實現，返回每個人的分配金額並打印出來。

隨機分配法

隨機法，每次搶紅包時計算出本次能夠獲得的最小金額和最大金額，然后在這個區域間中取一個隨機值並計算得出這次搶到的紅包金額，這種方法，優點是實現簡單，但是，先搶的人會很賺，搶到大紅包的概率很高，越到后面的人越吃虧。 

public class RedEnvelopMain {

    // 最佳手氣獲得紅包金額，最大金額/總金額，的占比
    public static final double BEST_LUCK_PERCENT = 0.9;

    // 單人每次最小搶到的金額，默認為1分錢
    public static final double ONE_PERSON_MIN_DRAW_AMOUNT = 1;

    /**
     * 拆紅包方法
     * 紅包金額分配算法
     *
     * @param totalAmount 紅包總金額
     * @param personNum   搶紅包總人數
     */
    public void redEnvelopLuckyDraw(double totalAmount, int personNum) {

        if (totalAmount <= 0 || personNum < 1) {
            System.out.println("輸入參數非法，請檢查");
            return;
        }

        // 紅包總金額 >= 分配人數 * 每人最小中獎金額
        if (totalAmount < (ONE_PERSON_MIN_DRAW_AMOUNT * personNum)) {
            System.out.println("紅包總金額不能小於（中獎人數*單人單次中獎金額），請核對紅包金額和發放人數");
            return;
        }

        double minDrawAmount = ONE_PERSON_MIN_DRAW_AMOUNT;
        double maxDrawAmount = totalAmount * BEST_LUCK_PERCENT;

        double drawLuckAmount = 0;

        for (Integer i = 0; i < personNum; i++) {

            int remainPersonNum = personNum - i - 1;

            // 假設剩下的人都中了單人最高金額，那么他此次最少能中的金額
            double othersAllDrawMaxAmountBalance = totalAmount - (maxDrawAmount * remainPersonNum);
            minDrawAmount = minDrawAmount > othersAllDrawMaxAmountBalance ? minDrawAmount : othersAllDrawMaxAmountBalance;

            // 每次抽獎前，計算此次抽獎最大可能出現的金額，假設10人分10元，第一人中8元，則剩下9人，要分2元，此時最大中獎金額發生變化
            //double othersAllDrawMinAmountBalance = totalAmount - (minDrawAmount * remainPersonNum);
            double othersAllDrawMinAmountBalance = totalAmount / remainPersonNum * 2;
            maxDrawAmount = maxDrawAmount < othersAllDrawMinAmountBalance ? maxDrawAmount : othersAllDrawMinAmountBalance;

            drawLuckAmount = (int) Math.floor((maxDrawAmount - minDrawAmount) * Math.random() + minDrawAmount);

            // 每個人搶到紅包后，紅包內的剩余金額
            totalAmount = totalAmount - drawLuckAmount;

            System.out.println("第" + (i + 1) + "個人搶到:" + drawLuckAmount + "元");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {

        RedEnvelopMain redEnvelopMain = new RedEnvelopMain();

        redEnvelopMain.redEnvelopLuckyDraw(100, 10);
    }
}

二倍均值法

假設總金額是M元，N個人，每次搶的金額=(0, (M/N) *2)，比如，還是之前說的條件，金額100，人數10，

第一個人搶的金額是 (0,20)，搶到的數值，根據正態分布，應該是10左右，遠低於10的概率很小，同樣遠大於10的概率和很小，這里假設第一個人搶到的數值是10；

第二個人搶的金額是(0,90/9 *2)=(0,20)，同第一個人，第二個人紅包金額也應該是10附近；

余下同理

import java.math.BigDecimal;
import java.util.Objects;

public class RedEnvelopStrongerMain {

    // 最佳手氣金額不能超過最大金額的90%
    public static final BigDecimal BEST_LUCK_PERCENT = new BigDecimal(0.9);

    // 單人每次最小搶到的金額，默認為1分錢
    public static final BigDecimal ONE_PERSON_MIN_DRAW_AMOUNT = new BigDecimal(1);

    /**
     * 拆紅包方法
     * 紅包金額分配算法
     *
     * @param totalAmount    紅包總金額
     * @param personQuantity 搶紅包總人數
     */
    public void redEnvelopLuckyDraw(BigDecimal totalAmount, Integer personQuantity) {

        if (Objects.isNull(totalAmount) || totalAmount.compareTo(BigDecimal.ZERO) <= 0
                || Objects.isNull(personQuantity) || personQuantity < 1) {
            System.out.println("輸入參數非法，請檢查");
            return;
        }

        BigDecimal personNum = new BigDecimal(personQuantity);
        // 紅包總金額 >= 分配人數 * 每人最小中獎金額
        if (totalAmount.compareTo(ONE_PERSON_MIN_DRAW_AMOUNT.multiply(personNum)) < 0) {
            System.out.println("紅包總金額不能小於（中獎人數*單人單次中獎金額），請核對紅包金額和發放人數");
            return;
        }

        BigDecimal minDrawAmount = ONE_PERSON_MIN_DRAW_AMOUNT;

        BigDecimal drawLuckAmount;

        for (Integer i = 0; i < personQuantity; i++) {

            Integer remainPersonQuantity = personQuantity - i - 1;

            if (remainPersonQuantity == 0) {
                // 最后一個人，直接把剩余金額返回
                drawLuckAmount = totalAmount;
                totalAmount = totalAmount.subtract(drawLuckAmount);
                System.out.println("第" + (i + 1) + "個人搶到:" + drawLuckAmount + "元");
                break;
            }

            BigDecimal remainPersonNum = new BigDecimal(remainPersonQuantity);

            // 最大不超過剩余金額的90%
            BigDecimal maxDrawAmount = totalAmount.multiply(BEST_LUCK_PERCENT).setScale(2, BigDecimal.ROUND_UP);

            // 二倍均值法，使每個人的中獎金額都按均值概率分布
            BigDecimal doubleAverageAmount = totalAmount.divide(remainPersonNum, 2, BigDecimal.ROUND_UP).multiply(new BigDecimal(2)).setScale(2, BigDecimal.ROUND_UP);
            maxDrawAmount = doubleAverageAmount.compareTo(maxDrawAmount) < 0 ? doubleAverageAmount : maxDrawAmount;

            BigDecimal othersAllDrawMaxAmountBalance = totalAmount.subtract(maxDrawAmount.multiply(remainPersonNum));
            minDrawAmount = othersAllDrawMaxAmountBalance.compareTo(minDrawAmount) < 0 ? minDrawAmount : othersAllDrawMaxAmountBalance;

            drawLuckAmount = (maxDrawAmount.subtract(minDrawAmount)).multiply(new BigDecimal(Math.random())).setScale(2, BigDecimal.ROUND_UP);

            drawLuckAmount = drawLuckAmount.compareTo(minDrawAmount) < 0 ? minDrawAmount : drawLuckAmount;

            // 每個人搶到紅包后，紅包內的剩余金額
            totalAmount = totalAmount.subtract(drawLuckAmount);

            System.out.println("第" + (i + 1) + "個人搶到:" + drawLuckAmount + "元");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {

        RedEnvelopStrongerMain redEnvelopMain = new RedEnvelopStrongerMain();

        redEnvelopMain.redEnvelopLuckyDraw(new BigDecimal(100), 3);
    }
}

 

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