JAVA实现概率计算(数字不同范围按照不同几率产生随机数)
程序中经常遇到随机送红包之类的情景,这个随机还得指定概率,比如10%的机率可以得到红包。那么java怎么实现一个简单的概率计算了,见如下例子:
int randomInt = RandomUtils.nextInt(1,101);
if(randomInt <= 10){ //100里面1个数,小于等于10的概率就是10%
//do something
}
RandomUtils工具类是commons-lang3包里面的
<dependency>
<groupId>org.apache.commons</groupId>
<artifactId>commons-lang3</artifactId>
<version>3.7</version>
</dependency>
如果要在某个数字区间产生一个随机数,区间内部在不同的片段几率不同如何实现呢?经常有这样的场景,比如,随机赠送红包,范围0.1元-100元,0.1-1元的概率是90%,1元-10元的概率是9%,10元-100元的概率是1%,也就是说数额越大得到的几率越小!实现的原理如下图:
原理就是,将范围分割成一个个子范围(片段),具体采用哪个范围,再用机率判断。片段机率可以依次排好序,映射成[1,100]之间的数字。然后随机一个[1,100]之间的数,该数落在哪个区间,就采用哪个片段产生随机数。具体源代码如下:
package com.hdwang; import org.apache.commons.lang3.RandomUtils; import java.util.ArrayList;
import java.util.List; /**
* 按几率产生随机数
* 例如,产生0.1-100的随机数,0.1-1的几率是90%,1-10的几率是9%,10-100的几率是1%
*/
public class RateRandomNumber { /**
* 产生随机数
* @param min 最小值
* @param max 最大值
* @return 随机结果
*/
public static double produceRandomNumber(double min,double max){
return RandomUtils.nextDouble(min,max); //[min,max]
} /**
* 按比率产生随机数
* @param min 最小值
* @param max 最大值
* @param separates 分割值(中间插入数)
* @param percents 每段数值的占比(几率)
* @return 按比率随机结果
*/
public static double produceRateRandomNumber(double min,double max,List<Double> separates,List<Integer> percents){
if(min > max){
throw new IllegalArgumentException("min值必须小于max值");
}
if(separates == null || percents==null || separates.size()==0){
return produceRandomNumber(min,max);
}
if(separates.size() +1 != percents.size()){
throw new IllegalArgumentException("分割数字的个数加1必须等于百分比个数");
}
int totalPercent = 0;
for(Integer p:percents){
if(p<0 || p>100){
throw new IllegalArgumentException("百分比必须在[0,100]之间");
}
totalPercent += p;
}
if(totalPercent != 100){
throw new IllegalArgumentException("百分比之和必须为100");
}
for(double s:separates){
if(s <= min || s >= max){
throw new IllegalArgumentException("分割数值必须在(min,max)之间");
}
}
int rangeCount = separates.size()+1; //例如:3个插值,可以将一个数值范围分割成4段
//构造分割的n段范围
List<Range> ranges = new ArrayList<Range>();
int scopeMax = 0;
for(int i=0;i<rangeCount;i++){
Range range = new Range();
range.min = (i==0 ? min:separates.get(i-1));
range.max = (i== rangeCount-1 ?max:separates.get(i));
range.percent = percents.get(i); //片段占比,转换为[1,100]区间的数字
range.percentScopeMin = scopeMax +1;
range.percentScopeMax = range.percentScopeMin + (range.percent-1);
scopeMax = range.percentScopeMax; ranges.add(range);
}
//结果赋初值
double r = min;
int randomInt = RandomUtils.nextInt(1,101); //[1,100]
for(int i=0;i<ranges.size();i++){
Range range = ranges.get(i);
//判断使用哪个range产生最终的随机数
if(range.percentScopeMin <= randomInt && randomInt <= range.percentScopeMax){
r = produceRandomNumber(range.min,range.max);
break;
}
}
return r;
} public static class Range{
public double min;
public double max;
public int percent; //百分比 public int percentScopeMin; //百分比转换为[1,100]的数字的最小值
public int percentScopeMax; //百分比转换为[1,100]的数字的最大值
} public static void main(String[] args) {
List<Double> separates = new ArrayList<Double>();
separates.add(1.0);
separates.add(10.0);
List<Integer> percents = new ArrayList<Integer>();
percents.add(90);
percents.add(9);
percents.add(1);
for(int i=0;i<100;i++) {
double number = produceRateRandomNumber(0.1, 100, separates, percents);
System.out.println(String.format("%.2f",number));
}
}
}
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