实现设置概率的随机数

1.故事背景

  生成一个随机红包，红包的数值0.1元-100元不等，其具体概率为：0.1元为最小单位，0.1元到0.5元的概率为40%，0.5元到1元的概率为50%，1元-2元的概率为5%，2元-3元的概率为3%，3元-4元的概率为1%，4元-5元概率为0.99%，5元-100元的概率为0.01%。

2.思考过程

  其实问题很简单，把概率放到一条线段上，我们先把问题简单化，假设随机生成0的概率是40%， 生成1的概率是50%，生成2的概率为5%，生成3的概率是3%…，线段上的0.4/0.9/0.95都是计算上两个概率后的和,那么如果我们此时生成一个随机数n，他的随机 的区间是0到1，如果生成0.2，那么就会落到0-0.4的概率区间中，如果是0.7就是 0.4-0.9的概率区间中，符合问题逻辑。

3.实现方式

  回到刚开始的故事，就是把第一层的概率逻辑拿过来，然后具体区间中生成的红包数额再进行一次随机数的生成，所以我设计了一个CommonRandom类来存放红包区间的最小值和最大值，还有个该区间的概率，

/**
 * @author wangjun
 * @Date 2018/3/6
 */
public class CommonRandom {
    private Double min;
    private Double max;
    private Double chance;
    private Double calculateRate;

    private transient Integer reality = 0;
    private transient Double realityRate;

    public static CommonRandom getInstance(Double min, Double max, Double rate) {
        CommonRandom commonRandom = new CommonRandom();
        commonRandom.setMin(min);
        commonRandom.setMax(max);
        commonRandom.setChance(rate);
        return commonRandom;
    }

    public static String getDefault() {
        return JsonUtils.toJson(getCommonRandom());
    }

    public Double getMin() {
        return min;
    }

    private void setMin(Double min) {
        this.min = min;
    }

    public Double getMax() {
        return max;
    }

    private void setMax(Double max) {
        this.max = max;
    }

    public Double getChance() {
        return chance;
    }

    private void setChance(Double chance) {
        this.chance = chance;
    }

    public Double getCalculateRate() {
        return calculateRate;
    }

    public void setCalculateRate(Double calculateRate) {
        this.calculateRate = calculateRate;
    }

    public Integer getReality() {
        return reality;
    }

    public void setReality(Integer reality) {
        this.reality = reality;
    }

    public Double getRealityRate() {
        return realityRate;
    }

    public void setRealityRate(Double realityRate) {
        this.realityRate = realityRate;
    }

    private static List<CommonRandom> getCommonRandom() {
        List<CommonRandom> commonRandomList = Lists.newArrayList();
        commonRandomList.add(CommonRandom.getInstance(0.1, 0.5, 0.4));
        commonRandomList.add(CommonRandom.getInstance(0.5, 1.0, 0.5));
        commonRandomList.add(CommonRandom.getInstance(1.0, 2.0, 0.05));
        commonRandomList.add(CommonRandom.getInstance(2.0, 3.0, 0.03));
        commonRandomList.add(CommonRandom.getInstance(3.0, 4.0, 0.01));
        commonRandomList.add(CommonRandom.getInstance(4.0, 5.0, 0.0099));
        commonRandomList.add(CommonRandom.getInstance(5.0, 100.0, 0.0001));
        return commonRandomList;
    }
}

生成randomUtil

/**
 * @author wangjun
 * @Date 2018/3/6
 */
public class RandomUtil {
    /**
     * 保留小数位数
     */
    private static final int POW = (int) Math.pow(10, 3);
    private static final double ERROR_RANDOM_RESULT = -1D;

    public static Double randomRedPackMoney() {
        List<CommonRandom> commonRandoms = CommonRandom.getCommonRandom();
        Double result = random(commonRandoms);
        if (result == ERROR_RANDOM_RESULT) {
            return 1;
        }
        return result
    }

    /**
     * 返回指定概率生成的随机数
     * 传入集合中的chance概率和应为1
     * @param commonRandomList 配置生成随机数概率及区间
     * @return 随机数
     */
    public static Double random(List<CommonRandom> commonRandomList) {
        if (CollectionUtils.isEmpty(commonRandomList)) {
            return ERROR_RANDOM_RESULT;
        }
        double randomNumber = Math.random() * getLastRate(commonRandomList);
        for (CommonRandom item : commonRandomList) {
            if (randomNumber < item.getCalculateRate()) {
                return getRandomNumber(item.getMax(), item.getMin());
            }
        }
        return ERROR_RANDOM_RESULT;
    }

    private static double getLastRate(List<CommonRandom> commonRandomList) {
        return commonRandomList.get(commonRandomList.size() - 1).getCalculateRate();
    }

    private static Double getRandomNumber(Double max, Double min) {
        return Math.floor((Math.random() * (max - min) + min) * POW) / POW;
    }
}

以上。

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