Java在指定人群抽取幸运观众 java实现抽奖功能

需求是要做几个小游戏的抽奖功能,需要根据不同的游戏有不同的抽奖规则，其中也有很多共性，可归纳为只按奖品占比抽取、奖品占比与奖品数量抽取、分段抽取，为方便起见将这些的抽奖的规则统一封装到了工具类中。抽奖的核心逻辑使用的叫做离散算法实现的。

一.概述

使用离散算法即根据奖品占比进行分段，然后再产生随机数匹配所对应的区间。

首先定义Prize奖品实体类，类中有prizeName(奖品名称)、prizeWeight(奖品比重)、prizeCount(奖品数量)属性，下面是核心的代码：

/**
     * 按比例随机抽取一项
     * @param list 奖品列表
     * @return 类型值
     */
    public static String ratioExtract(List<Prize> list) {
        //非空判断
        if (list==null || list.size()<1) {
            return null;
        }
        //占比之和
        double sum=0.00;
        //分段数组(20,30,60)
        double[] subArray=new double[list.size()+1];
        //将概率分段
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            subArray[i]=sum;
            //这里除要考虑奖品所占比重外还要将奖品数量计算分段其中
            sum+=list.get(i).getPrizeWeight()*list.get(i).getPrizeCount();
        }
        //加上取最大的值
        subArray[subArray.length-1]=sum;

        /* 产生随机数 */
        Random random=new Random();
        double rand = random.nextDouble()*sum;

        //返回字符
        String field=null;
        for (int i = 0; i < subArray.length; i++) {
            if (i==subArray.length-1) {
                return field;
            }
            if (rand>=subArray[i] && rand<subArray[i+1]) {
                field=list.get(i).getPrizeName();
                break;
            }
        }
        return field;
    }

二、测试

以下是完整的抽奖工具类

import lombok.Data;
import org.apache.commons.lang.math.RandomUtils;

import java.util.List;
import java.util.Random;

/**
 * @Description: 抽奖工具类
 * @author: xiake
 * @Date: 2020/1/5 13:23
 * @ModifiedDate：2020/1/5 13:23
 * @Copyright: miaoxaike.com
 */
public class PrizeMathRandom {

    /**
     * 按比例随机抽取一项
     * @param fieldArray 类型值数组
     * @param proportions 与类型值对应 的占比值
     * @return 类型值
     */
    public static String ratioExtract(String[] fieldArray,double[] proportions) {
        //判断两个数组长度是否相等
        if(fieldArray.length!=proportions.length) {
            return "两数组长度不相等,无法执行";
        }

        //占比之和
        double sum=0.00;
        //分段数组(20,30,60)
        double[] subArray=new double[proportions.length+1];
        //将概率分段
        for (int i = 0; i < proportions.length; i++) {
            subArray[i]=sum;
            sum+=proportions[i];
        }
        //加上取最大的值
        subArray[subArray.length-1]=sum;
        Random random=new Random();
        /* 产生随机数 区间为 (0,sum)*/
        double rand = random.nextDouble()*sum;
        //返回字符
        String field=null;
        for (int i = 0; i < subArray.length; i++) {
            if (rand>=subArray[i] && rand<subArray[i+1]) {
                field=fieldArray[i];
            }
        }
        return field;
    }

    /**
     * 按比例随机抽取一项
     * @param list 奖品列表
     * @return 类型值
     */
    public static String ratioExtract(List<Prize> list) {
        //非空判断
        if (list==null || list.size()<1) {
            return null;
        }
        //占比之和
        double sum=0.00;
        //分段数组(20,30,60)
        double[] subArray=new double[list.size()+1];
        //将概率分段
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            subArray[i]=sum;
            sum+=list.get(i).getPrizeWeight()*list.get(i).getPrizeCount();
        }
        //加上取最大的值
        subArray[subArray.length-1]=sum;

        /* 产生随机数 */
        Random random=new Random();
        double rand = random.nextDouble()*sum;

        //返回字符
        String field=null;
        for (int i = 0; i < subArray.length; i++) {
            if (i==subArray.length-1) {
                return field;
            }
            if (rand>=subArray[i] && rand<subArray[i+1]) {
                field=list.get(i).getPrizeName();
                break;
            }
        }
        return field;
    }


    /**
     * 双重分段抽取,
     * @param fieldArray 分段数组, 参数值用"-"组装(例: {"6-14","14-23","23-32","32-40"})
     * @param proportions 每段出现的概率
     * @return 返回按比例抽取后, 分段范围内的随机一个值
     */
    public static Integer ratioExtractDouble(String[] fieldArray,double[] proportions) {
        String string = ratioExtract(fieldArray,proportions);
        String[] split = string.split("-");
        int result = RandomUtils.nextInt(Integer.parseInt(split[1]))+Integer.parseInt(split[0]);
        return result;
    }

    @Data
    @NoArgsConstructor
    @AllArgsConstructor
    class Prize{
       //奖品名称
       private String prizeName;
       //奖品占比
       private double prizeWeight;
       //奖品数量
       private int prizeCount;
    }
}

除了核心的实现方法外另外还补充了两个扩充的方法为满足游戏规则所用。下面简单做个测试

public static void main(String[] args) {
        //初始化奖品信息
        List<Prize> prizeList=new ArrayList<>();
        prizeList.add(new Prize("一等奖",1,1));
        prizeList.add(new Prize("二等奖",3,4));
        prizeList.add(new Prize("三等奖",6,5));

        for (int i = 0; i < 12; i++) {
            Prize prize = ratioExtract(prizeList);
            if (prize!=null){
                System.out.println("第"+(i+1)+"次,抽中 "+prize.getPrizeName()+" 剩余奖品数量="+prize.getPrizeCount());
            }else {
                System.out.println("第"+(i+1)+"次,奖品已抽完");
            }

        }
    }

运行效果如下

实现的方法很简单，可能还有些不合理的地方，但也足以满足当前需求了。基本上都是对数组与随机数的使用就不详细讲解了，有问题欢迎在评论区留言！