java实现抽奖概率类

本文实例为大家分享了java实现抽奖概率类的具体代码，供大家参考，具体内容如下

在一些项目需求中，可能会遇到抽奖问题，如提供一系列奖品及获奖概率，要求根据概率返回每次抽到的奖品。以下是本人在实际项目中写的一个抽奖工具类，与大家共同分享：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;
 
/**
 * 抽奖工具类,概率和可以不等于1
 * 概率为百分数去掉百分号的部分，如10%，则为10
 * 抽奖操作如下：
 * 1.输入抽奖概率集合，【抽奖概率集合为{10.0, 20.0, 30.0}】
 * 2.生成连续集合，  【生成的连续集合为{(0.0, 10.0],(10.0, 30.0],(30.0, 60.0]}】
 * 3.生成随机数，   【生成方法为 random.nextDouble() * maxElement】
 * 4.判断随机数在哪个区间内，返回该区间的index【生成了随机数12.001，则它属于(10.0, 30.0]，返回 index = 1】
 * 
 */
public class LotteryUtil {
 
 /**
 * 定义一个连续集合
 * 集合中元素x满足:(minElement,maxElement]
 * 数学表达式为：minElement < x <= maxElement
 *
 */
 public class ContinuousList {
 
 private double minElement;
 private double maxElement;
 
 public ContinuousList(double minElement, double maxElement){
 if(minElement > maxElement){
 throw new IllegalArgumentException("区间不合理，minElement不能大于maxElement！");
 }
 this.minElement = minElement;
 this.maxElement = maxElement;
 }
 
 /**
 * 判断当前集合是否包含特定元素
 * @param element
 * @return
 */
 public boolean isContainKey(double element){
 boolean flag = false;
 if(element > minElement && element <= maxElement){
 flag = true;
 }
 return flag;
 }
 
 }
 
 private List<ContinuousList> lotteryList; //概率连续集合
 private double maxElement;  //这里只需要最大值，最小值默认为0.0
 
 /**
 * 构造抽奖集合
 * @param list 为奖品的概率
 */
 public LotteryUtil(List<Double> list){
 lotteryList = new ArrayList<ContinuousList>();
 if(list.size() == 0){
 throw new IllegalArgumentException("抽奖集合不能为空！");
 }
 double minElement = 0d;
 ContinuousList continuousList = null;
 for(Double d : list){
 minElement = maxElement;
 maxElement = maxElement + d;
 continuousList = new ContinuousList(minElement, maxElement);
 lotteryList.add(continuousList);
 }
 }
 
 /**
 * 进行抽奖操作
 * 返回：奖品的概率list集合中的下标
 */
 public int randomColunmIndex(){
 int index = -1;
 Random r = new Random();
 double d = r.nextDouble() * maxElement; //生成0-1间的随机数
 if(d == 0d){
 d = r.nextDouble() * maxElement;  //防止生成0.0
 }
 int size = lotteryList.size();
 for(int i = 0; i < size; i++){
 ContinuousList cl = lotteryList.get(i);
 if(cl.isContainKey(d)){
 index = i;
 break;
 }
 }
 if(index == -1){
 throw new IllegalArgumentException("概率集合设置不合理！");
 }
 return index;
 
 }
 
 public double getMaxElement() {
 return maxElement;
 }
 
 public List<ContinuousList> getLotteryList() {
 return lotteryList;
 }
 public void setLotteryList(List<ContinuousList> lotteryList) {
 this.lotteryList = lotteryList;
 }
 
 
}

该工具类的基本思想是，将抽奖概率分布到数轴上，如现有三个抽奖概率10、20、30，将三者依次添加到概率集合中，则构造的数轴为：0~10范围内表示概率10，10~30范围内表示概率为20，30~60范围内表示概率为30，数轴上的长度对应着相应的概率。由这种处理方式可知，概率总和并不需要等于1。该工具类的成功与否在于Random.nextDouble()能否等概率地生成0~1之间的任意一个数。

对该抽奖工具进行测试，测试类如下：

package com.lottery;
 
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Map.Entry;
 
class Result{
 private int index;
 private int sumTime;
 private int time;
 private double probability;
 private double realProbability;
 
 public int getIndex() {
 return index;
 }
 
 public void setIndex(int index) {
 this.index = index;
 }
 
 public int getTime() {
 return time;
 }
 
 public void setTime(int time) {
 this.time = time;
 }
 
 public int getSumTime() {
 return sumTime;
 }
 
 public void setSumTime(int sumTime) {
 this.sumTime = sumTime;
 }
 
 public double getProbability() {
 return probability;
 }
 
 public double getRealProbability() {
 return realProbability;
 }
 
 public void setRealProbability(double realProbability) {
 this.realProbability = realProbability;
 }
 
 public Result(){
 
 }
 
 public Result(int index, int sumTime, int time, double realProbability) {
 this.setIndex(index);
 this.setTime(time);
 this.setSumTime(sumTime);
 this.setRealProbability(realProbability);
 
 }
 
 public String toString(){
 return "索引值：" + index + "，抽奖总数：" + sumTime + "，抽中次数：" + time + "，概率：" 
   + realProbability + "，实际概率：" + (double)time/sumTime;
 }
}
 
public class TestLottery {
 
 static final int TIME = 100000;
 
 public static void iteratorMap(Map<Integer, Integer> map, List<Double> list){
 for(Entry<Integer, Integer> entry : map.entrySet()){
 int index = entry.getKey();
 int time = entry.getValue();
 Result result = new Result(index, TIME, time, list.get(index));
 System.out.println(result);
 }
 }
 
 public static void main(String[] args) {
 //构造概率集合
 List<Double> list = new ArrayList<Double>();
 list.add(20d);
 list.add(80d);
 list.add(50d);
 list.add(30d);
 LotteryUtil ll = new LotteryUtil(list);
 double sumProbability = ll.getMaxElement();
 
 Map<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer, Integer>();
 for(int i = 0; i < TIME; i++){
 int index = ll.randomColunmIndex();
 if(map.containsKey(index)){
 map.put(index, map.get(index) + 1);
 }else{
 map.put(index, 1);
 }
 }
 for(int i = 0; i < list.size(); i++){
 double probability = list.get(i) / sumProbability;
 list.set(i, probability);
 }
 iteratorMap(map, list);
 
 }

}

运行结果：

由结果可知，抽奖100000时， 得到的实际概率基本与正式概率相当。

以下说明此类调用方式：

public LotteryUtil(List<Double> list)
说明：构造方法，传入参数为一个概率集合

public int randomColunmIndex()
功能：进行抽奖操作，返回List集合的索引下标，此下标对应的概率的奖品即为抽中的奖品

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持易盾网络。