实现一个抽奖概率类代码,Java代码库,德仔网

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【Java】实现一个抽奖概率类
作者: / 发布于2017/1/13/ 483
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：
[java] view plain copy  
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);  
          
    }  
      
      
      
}  

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  

 view plain copy  
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
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