Java实现四种微信抢红包算法，拿走不谢
沙雕mars · 200浏览 · 发布于2021-11-17
概述
14年微信推出红包功能以后，很多公司开始上自己的红包功能，到现在为止仍然有很多红包开发的需求，实现抢红包算法也是面试常考题。
要求：
保证每个红包最少分得0.01元
保证每个红包金额概率尽量均衡
所有红包累计金额等于红包总金额
本文提供4中红包算法及Java代码实现demo，仅供参考。其中每种算法测试场景为：0.1元10个包，1元10个包，100元10个包，1000元10个包。
一、剩余金额随机法
以10元10个红包为例，去除每个红包的最小金额后，红包剩余9.9元;
第一个红包在[0,9.9]范围随机，假设随机得1元，则第一个红包金额为1.1元，红包剩余8.9元。
第二个红包在[0,8.9]范围随机，假设随机得1.5元，则第二个红包金额为1.6元，红包剩余7.4元。
第三个红包在[0,7.4]范围随机，假设随机得0.5元，则第三个红包金额为0.6元，红包剩余6.9元。
以此类推。
public static void main(String[] args) {
//初始化测试场景
BigDecimal[][] rrr = {
{new BigDecimal("0.1"), new BigDecimal("10")},
{new BigDecimal("1"), new BigDecimal("10")},
{new BigDecimal("100"), new BigDecimal("10")},
{new BigDecimal("1000"), new BigDecimal("10")}
};
BigDecimal min = new BigDecimal("0.01");
//测试个场景
for (BigDecimal[] decimals : rrr) {
final BigDecimal amount = decimals[0];
final BigDecimal num = decimals[1];
System.out.println(amount + "元" + num + "个人抢=======================================================");
test1(amount, min, num);
}
}
private static void test1(BigDecimal amount, BigDecimal min, BigDecimal num) {
BigDecimal remain = amount.subtract(min.multiply(num));
final Random random = new Random();
final BigDecimal hundred = new BigDecimal("100");
BigDecimal sum = BigDecimal.ZERO;
BigDecimal redpeck;
for (int i = 0; i < num.intValue(); i++) {
final int nextInt = random.nextInt(100);
if (i == num.intValue() - 1) {
redpeck = remain;
} else {
redpeck = new BigDecimal(nextInt).multiply(remain).divide(hundred, 2, RoundingMode.FLOOR);
}
if (remain.compareTo(redpeck) > 0) {
remain = remain.subtract(redpeck);
} else {
remain = BigDecimal.ZERO;
}
sum = sum.add(min.add(redpeck));
System.out.println("第" + (i + 1) + "个人抢到红包金额为：" + min.add(redpeck));
}
System.out.println("校验每个红包累计额度是否等于红包总额结果：" + (amount.compareTo(sum) == 0));
}测试结果如下:可以看出此算法有明显缺陷，即：先领取的红包金额较大，后领取的红包金额较小，这就使得抢红包便的不公平。
0.1元10个人抢======================================================= 第1个人抢到红包金额为：0.01 第2个人抢到红包金额为：0.01 第3个人抢到红包金额为：0.01 第4个人抢到红包金额为：0.01 第5个人抢到红包金额为：0.01 第6个人抢到红包金额为：0.01 第7个人抢到红包金额为：0.01 第8个人抢到红包金额为：0.01 第9个人抢到红包金额为：0.01 第10个人抢到红包金额为：0.01 校验每个红包累计额度是否等于红包总额结果：true 1元10个人抢======================================================= 第1个人抢到红包金额为：0.09 第2个人抢到红包金额为：0.28 第3个人抢到红包金额为：0.19 第4个人抢到红包金额为：0.20 第5个人抢到红包金额为：0.15 第6个人抢到红包金额为：0.02 第7个人抢到红包金额为：0.03 第8个人抢到红包金额为：0.01 第9个人抢到红包金额为：0.01 第10个人抢到红包金额为：0.02 校验每个红包累计额度是否等于红包总额结果：true 100元10个人抢======================================================= 第1个人抢到红包金额为：19.99 第2个人抢到红包金额为：29.58 第3个人抢到红包金额为：38.27 第4个人抢到红包金额为：11.85 第5个人抢到红包金额为：0.11 第6个人抢到红包金额为：0.13 第7个人抢到红包金额为：0.01 第8个人抢到红包金额为：0.01 第9个人抢到红包金额为：0.03 第10个人抢到红包金额为：0.02 校验每个红包累计额度是否等于红包总额结果：true 1000元10个人抢======================================================= 第1个人抢到红包金额为：60.00 第2个人抢到红包金额为：695.54 第3个人抢到红包金额为：229.72 第4个人抢到红包金额为：8.95 第5个人抢到红包金额为：0.29 第6个人抢到红包金额为：4.64 第7个人抢到红包金额为：0.01 第8个人抢到红包金额为：0.69 第9个人抢到红包金额为：0.12 第10个人抢到红包金额为：0.04 校验每个红包累计额度是否等于红包总额结果：true
二、二倍均值法(微信红包采用此法)
还是以10元10个红包为例，去除每个红包的最小金额后，红包剩余9.9元，二倍均值计算公式：2 * 剩余金额/剩余红包数
第一个红包在[0,1.98]范围随机，假设随机得1.9，则第一个红包金额为2.0，红包剩余8元。
第二个红包在[0,2]范围随机，假设随机的1元，则第二个红包金额为1.1元，红包剩余7元。
第三个红包在[0,2]范围随机，假设随机的0.5元，则第三个红包金额为0.6元，红包剩余5.5元。
以此类推。
public static void main(String[] args) {
//初始化测试场景
BigDecimal[][] rrr = {
{new BigDecimal("0.1"), new BigDecimal("10")},
{new BigDecimal("1"), new BigDecimal("10")},
{new BigDecimal("100"), new BigDecimal("10")},
{new BigDecimal("1000"), new BigDecimal("10")}
};
BigDecimal min = new BigDecimal("0.01");
//测试个场景
for (BigDecimal[] decimals : rrr) {
final BigDecimal amount = decimals[0];
final BigDecimal num = decimals[1];
System.out.println(amount + "元" + num + "个人抢=======================================================");
test2(amount, min, num);
}
}
private static void test2(BigDecimal amount,BigDecimal min ,BigDecimal num){
BigDecimal remain = amount.subtract(min.multiply(num));
final Random random = new Random();
final BigDecimal hundred = new BigDecimal("100");
final BigDecimal two = new BigDecimal("2");
BigDecimal sum = BigDecimal.ZERO;
BigDecimal redpeck;
for (int i = 0; i < num.intValue(); i++) {
final int nextInt = random.nextInt(100);
if(i == num.intValue() -1){
redpeck = remain;
}else{
redpeck = new BigDecimal(nextInt).multiply(remain.multiply(two).divide(num.subtract(new BigDecimal(i)),2,RoundingMode.CEILING)).divide(hundred,2, RoundingMode.FLOOR);
}
if(remain.compareTo(redpeck) > 0){
remain = remain.subtract(redpeck);
}else{
remain = BigDecimal.ZERO;
}
sum = sum.add(min.add(redpeck));
System.out.println("第"+(i+1)+"个人抢到红包金额为："+min.add(redpeck));
}
System.out.println("校验每个红包累计额度是否等于红包总额结果："+amount.compareTo(sum));
}测试结果如下:此算法很好的保证了抢红包几率大致均等。
0.1元10个人抢======================================================= 第1个人抢到红包金额为：0.01 第2个人抢到红包金额为：0.01 第3个人抢到红包金额为：0.01 第4个人抢到红包金额为：0.01 第5个人抢到红包金额为：0.01 第6个人抢到红包金额为：0.01 第7个人抢到红包金额为：0.01 第8个人抢到红包金额为：0.01 第9个人抢到红包金额为：0.01 第10个人抢到红包金额为：0.01 校验每个红包累计额度是否等于红包总额结果：true 100元10个人抢======================================================= 第1个人抢到红包金额为：6.20 第2个人抢到红包金额为：7.09 第3个人抢到红包金额为：10.62 第4个人抢到红包金额为：18.68 第5个人抢到红包金额为：18.74 第6个人抢到红包金额为：2.32 第7个人抢到红包金额为：15.44 第8个人抢到红包金额为：5.43 第9个人抢到红包金额为：15.16 第10个人抢到红包金额为：0.32 校验每个红包累计额度是否等于红包总额结果：true 1元10个人抢======================================================= 第1个人抢到红包金额为：0.08 第2个人抢到红包金额为：0.05 第3个人抢到红包金额为：0.17 第4个人抢到红包金额为：0.17 第5个人抢到红包金额为：0.08 第6个人抢到红包金额为：0.06 第7个人抢到红包金额为：0.18 第8个人抢到红包金额为：0.10 第9个人抢到红包金额为：0.02 第10个人抢到红包金额为：0.09 校验每个红包累计额度是否等于红包总额结果：true 1000元10个人抢======================================================= 第1个人抢到红包金额为：125.99 第2个人抢到红包金额为：165.08 第3个人抢到红包金额为：31.90 第4个人抢到红包金额为：94.78 第5个人抢到红包金额为：137.79 第6个人抢到红包金额为：88.89 第7个人抢到红包金额为：156.44 第8个人抢到红包金额为：7.97 第9个人抢到红包金额为：151.01 第10个人抢到红包金额为：40.15 校验每个红包累计额度是否等于红包总额结果：true
三、整体随机法
还是以10元10个红包为例，随机10个数，红包金额公式为：红包总额 * 随机数/随机数总和，假设10个随机数为[5,9,8,7,6,5,4,3,2,1],10个随机数总和为50，
第一个红包10*5/50，得1元。
第二个红包10*9/50，得1.8元。
第三个红包10*8/50，得1.6元。
以此类推。
public static void main(String[] args) {
//初始化测试场景
BigDecimal[][] rrr = {
{new BigDecimal("0.1"), new BigDecimal("10")},
{new BigDecimal("1"), new BigDecimal("10")},
{new BigDecimal("100"), new BigDecimal("10")},
{new BigDecimal("1000"), new BigDecimal("10")}
};
BigDecimal min = new BigDecimal("0.01");
//测试个场景
for (BigDecimal[] decimals : rrr) {
final BigDecimal amount = decimals[0];
final BigDecimal num = decimals[1];
System.out.println(amount + "元" + num + "个人抢=======================================================");
test3(amount, min, num);
}
}
private static void test3(BigDecimal amount,BigDecimal min ,BigDecimal num){
final Random random = new Random();
final int[] rand = new int[num.intValue()];
BigDecimal sum1 = BigDecimal.ZERO;
BigDecimal redpeck ;
int sum = 0;
for (int i = 0; i < num.intValue(); i++) {
rand[i] = random.nextInt(100);
sum += rand[i];
}
final BigDecimal bigDecimal = new BigDecimal(sum);
BigDecimal remain = amount.subtract(min.multiply(num));
for (int i = 0; i < rand.length; i++) {
if(i == num.intValue() -1){
redpeck = remain;
}else{
redpeck = remain.multiply(new BigDecimal(rand[i])).divide(bigDecimal,2,RoundingMode.FLOOR);
}
if(remain.compareTo(redpeck) > 0){
remain = remain.subtract(redpeck);
}else{
remain = BigDecimal.ZERO;
}
sum1= sum1.add(min.add(redpeck));
System.out.println("第"+(i+1)+"个人抢到红包金额为："+min.add(redpeck));
}
System.out.println("校验每个红包累计额度是否等于红包总额结果："+(amount.compareTo(sum1)==0));
}测试结果如下:此算法随机性较大。
0.1元10个人抢======================================================= 第1个人抢到红包金额为：0.01 第2个人抢到红包金额为：0.01 第3个人抢到红包金额为：0.01 第4个人抢到红包金额为：0.01 第5个人抢到红包金额为：0.01 第6个人抢到红包金额为：0.01 第7个人抢到红包金额为：0.01 第8个人抢到红包金额为：0.01 第9个人抢到红包金额为：0.01 第10个人抢到红包金额为：0.01 校验每个红包累计额度是否等于红包总额结果：true 100元10个人抢======================================================= 第1个人抢到红包金额为：2.35 第2个人抢到红包金额为：14.12 第3个人抢到红包金额为：5.74 第4个人抢到红包金额为：6.61 第5个人抢到红包金额为：0.65 第6个人抢到红包金额为：10.97 第7个人抢到红包金额为：9.15 第8个人抢到红包金额为：7.93 第9个人抢到红包金额为：1.31 第10个人抢到红包金额为：41.17 校验每个红包累计额度是否等于红包总额结果：true 1元10个人抢======================================================= 第1个人抢到红包金额为：0.10 第2个人抢到红包金额为：0.02 第3个人抢到红包金额为：0.12 第4个人抢到红包金额为：0.03 第5个人抢到红包金额为：0.05 第6个人抢到红包金额为：0.12 第7个人抢到红包金额为：0.06 第8个人抢到红包金额为：0.01 第9个人抢到红包金额为：0.04 第10个人抢到红包金额为：0.45 校验每个红包累计额度是否等于红包总额结果：true 1000元10个人抢======================================================= 第1个人抢到红包金额为：148.96 第2个人抢到红包金额为：116.57 第3个人抢到红包金额为：80.49 第4个人抢到红包金额为：32.48 第5个人抢到红包金额为：89.39 第6个人抢到红包金额为：65.60 第7个人抢到红包金额为：20.77 第8个人抢到红包金额为：16.03 第9个人抢到红包金额为：36.79 第10个人抢到红包金额为：392.92 校验每个红包累计额度是否等于红包总额结果：true
四、割线法
还是以10元10个红包为例，在(0,10)范围随机9个间隔大于等于0.01数，假设为[1,1.2,2,3,4,5,6,7,8]
第一个红包得1元
第二个红包得0.2元
第三个红得0.8元。
以此类推。
public static void main(String[] args) {
//初始化测试场景
BigDecimal[][] rrr = {
{new BigDecimal("0.1"), new BigDecimal("10")},
{new BigDecimal("1"), new BigDecimal("10")},
{new BigDecimal("100"), new BigDecimal("10")},
{new BigDecimal("1000"), new BigDecimal("10")}
};
BigDecimal min = new BigDecimal("0.01");
//测试个场景
for (BigDecimal[] decimals : rrr) {
&nbs
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