如何用 js 实现一个类似微信红包的随机算法

如何用 js 实现一个类似微信红包的随机算法

js, 微信红包, 随机算法

"use strict";

/**
 *
 * @author xgqfrms
 * @license MIT
 * @copyright xgqfrms
 * @created 2020-09-16
 * @modified
 *
 * @description 如何用 js 实现一个类似微信红包的随机算法, 最简单的方法实现微信红包的随机算法
 * @difficulty Hard
 * @complexity O(n)
 * @augments
 * @example
 * @link https://www.cnblogs.com/xgqfrms/p/13689802.html
 * @link https://www.cnblogs.com/xgqfrms/tag/%E7%BA%A2%E5%8C%85/
 * @link https://www.zhihu.com/question/22625187/answer/1478941580
 * @solutions
 *
 */

const log = console.log;

const shuffle = (arr = []) => {
  let len = arr.length;
  while (len > 1){
    const index = Math.floor(Math.random() * len--);
    [
      arr[len],
      arr[index],
    ] = [
      arr[index],
      arr[len],
    ];
  }
  return arr;
}

/**

算法需要满足条件:
1. 每个人都可以分到至少 0.01 元;
2. 所有人的分到的红包之和与发出的金额相等，不多不少，刚好分完;
3. 每个人分到金额的概率相等;
*/

/**

假设，发出一个 100元红包，给 10个人分！

算法实现:
1. 按照人数，生成一个等长的数组，且每一个元素的初始化值为 0.01;
2. 将剩余的金额(100 - 10 * 0.01), 按照微信设计的规则（假如是正态分布）进行分配出 10 份;
3. 将分配好的红包，依次加入到生成的数组中;
4. 最后使用 shuffle 算法打乱数组,并返回;
5. 将计算好的数组，按照抢红包的顺序作为索引值依次取出红包即可.

*/

// 精度损失解决方案, 扩大后，再还原
const autoRandomRedPackage = (money, num, limit = 0.01) => {
  if((money / num) < limit) {
    // alert
    log(` 请重新输入红包数量! 减少红包数量，或增加红包金额!`);
    log(` 你输入的红包数量太多了，每个人至少要能分到 0.01 元!`);
    return false;
  } else {
    const originMoney = money;
    const originLimit = limit;
    let multi = 100 * (100 / money);
    money *= multi;
    limit *= multi;
    // log(`multi =`, multi);
    const result = [...new Uint8Array(num)].fill(limit, 0, num);
    // 1. 将剩余的红包，均分，如果有余数，随机的添加到数组的一个元素上
    const restLimit = (money - limit * num) / limit;
    const reminderLimit = (restLimit % num);
    const reminderMoney = reminderLimit * limit;
    const averageLimit = (restLimit - reminderLimit) / num;
    for (let i = 0; i < num; i++) {
      const index = parseInt(Math.random() * averageLimit);
      const randomMoney = index * limit;
      const leftMoney = (averageLimit - index) * limit;
      // 2. 在平均后的范围内，计算出一个随机数，将分配好的红包，依次加入到生成的数组中;
      result[i] += randomMoney;
      // 3. 分配后剩余的红包，随机加入到生成的数组中;
      const j = parseInt(Math.random() * num);
      result[j] += leftMoney;
    }
    // 4. 将平均后的余数红包，随机加入到生成的数组中;
    if(reminderMoney > 0) {
      const index = parseInt(Math.random() * num);
      result[index] += reminderMoney;
    }
    const temp = shuffle(result).map(i => i / multi);
    // log(`temp =`, temp);
    const total = temp.reduce((acc, i) => acc += i*multi, 0) / multi;
    // log(`total !== originMoney`, total !== originMoney, total, originMoney);
    if(total !== originMoney) {
      return autoRandomRedPackage(originMoney, num, originLimit);
    }
    const [min, ...rest1] = temp.sort((a, b) => a - b > 0 ? 1 : -1);
    const [max, ...rest2] = temp.sort((a, b) => a - b > 0 ? -1 : 1);
    return {
      total: total,
      result: temp,
      desc: `