JAVA实现仿微信红包分配规则

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      最近过年发红包拜年成为一种新的潮流，作为程序猿对算法的好奇远远要大于对红包的好奇，这里介绍一种自己想到的一种随机红包分配策略，还请大家多多指教。

算法介绍
一、红包金额限制
      对于微信红包，我们知道没人随机的最小红包是1分，最大金额是200元，这里我们同样来设置红包的范围，下面代码我们统一金钱的单位为分。
//最小红包额度
private static final int MINMONEY = 1;
//最大红包额度
private static final int MAXMONEY = 200 * 100;
二、判断红包金额是否合法
      注意这一步伴随着整个算法，我们不仅要在分配红包之前要判断金额是否合法，同样要在每个人暂定随机金额后也要判断剩余的金额是否合法。
private boolean isRight(int money, int count) {
double avg = money / count;
if (avg < MINMONEY) {
return false;
}
if (avg > MAXMONEY) {
return false;
}
return true;
}
三、随机产生一个红包
      这里我们采用随机的方式产生一个在MINMONEY和MAXMONEY之间的一个红包，产生红包之后，我们需要判断剩余的钱是否是合法红包，如果不是合法红包，我们就重新产生分配方案，在重新产生分配方案的时候，我们需要确定一个事情，是产生的红包过大还是过小，如果红包过大，下次就随机一个小值到本次红包金额的一个红包，如果红包金额过小，我们就产生一个红包金额到大值的一个红包。
private int random(int money, int minS, int maxS, int count) {
//红包数量为1，直接返回金额
if (count == 1) {
return money;
}
//如果最大金额和最小金额相等，直接返回金额
if (minS == maxS) {
return minS;
}
int max = maxS > money ? money : maxS;
//随机产生一个红包
int one = ((int)Math.rint(Math.random() * (max - minS) + minS)) % max + 1;
int money1 = money - one;
//判断该种分配方案是否正确
if (isRight(money1, count -1)) {
return one;
} else {
double avg = money1 / (count - 1);
if (avg < MINMONEY) {
//递归调用，修改红包最大金额
return random(money, minS, one, count);
}else if (avg > MAXMONEY) {
//递归调用，修改红包最小金额
return random(money, one, maxS, count);
}
}
return one;
}

第三步优化
      首先感谢子冬童鞋给我提供的优化方案：在随机产生红包的时候，我们知道随机一个红包后，剩余的红包个数，这时我们又知道红包的最大值、最小值，那么我们就知道了剩余金额需要在一个范围内，因此也就知道了这个产生的随机红包的最值，所以每次产生下一个红包只需要一次随机即可。举个简单的例子，加入现在有一个5分4个的红包，每个红包要求至少1分，最大20000分，那么在分出第一个红包后，剩余3个红包的钱数要在1 * 3 = 3（分） 和 20000 * 3 = 60000（分）之间，因此也就是说，分配第一个红包的随机金额要在5 - 60000 = -59995（分）和 5 - 3 = 2（分）之间，又由于我们对红包的金额要求在1~20000之间，因此确定第一次随机金额的范围是[1分,2分]。这种随机产生红包的方案要远远优于第三步中提供的方案，在此再次感谢子冬同学提供的优化方案。我们只需要将下述方法替换源代码中的方法即可实现红包随机优化。
private int random(int money, int minS, int maxS, int count) {
//红包数量为1，直接返回金额
if (count == 1) {
return money;
}
//如果最大金额和最小金额相等，直接返回金额
if (minS == maxS) {
return minS;
}
int max = maxS > money ? money : maxS;
//分配红包正确情况，允许红包的最大值
int maxY = money - (count - 1) * minS;
//分配红包正确情况，允许红包的最小值
int minY = money - (count - 1) * maxS;
//随机产生红包的最小值
int min = minY > minS ? minY : minS;
//随机产生红包最大值
max = maxY < max ? maxY : max;
//随机产生一个红包
return (int)Math.rint(Math.random() * (max - min) + min);
}

四、实现红包分配
      这里为了避免某一个红包占用大量资金，我们需要设定非最后一个红包的最大金额，我们把他设置为红包金额平均值的N倍；有了一、二、三中的方法，我们就可以来实现红包的分配了。
//每个红包最大是平均值的倍数
private static final double TIMES = 2.1;

public List<Integer> splitRedPackets(int money, int count) {
if (!isRight(money, count)) {
return null;
}
List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
//红包最大金额为平均金额的TIMES倍
int max = (int) (money * TIMES / count);
max = max > MAXMONEY ? MAXMONEY : max;
for (int i = 0; i < count; i++) {
int one = random(money, MINMONEY, max, count - i);
list.add(one);
money -= one;
}
return list;
}

红包分配方案评估
      上面介绍了红包的基本算法，下面我们就对算法进行一次验证，假设有一个200元100份的红包，我们来看一下最后的分配方案。



完整代码
/**
*@Description:
*/
package com.lulei.weixin.util;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import com.lulei.util.JsonUtil;

public class RedPacketUtil {
//最小红包额度
private static final int MINMONEY = 1;
//最大红包额度
private static final int MAXMONEY = 200 * 100;
//每个红包最大是平均值的倍数
private static final double TIMES = 2.1;

/**
* @param money
* @param count
* @return
* @Author:lulei
* @Description: 拆分红包
*/
public List<Integer> splitRedPackets(int money, int count) {
if (!isRight(money, count)) {
return null;
}
List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
//红包最大金额为平均金额的TIMES倍
int max = (int) (money * TIMES / count);
max = max > MAXMONEY ? MAXMONEY : max;
for (int i = 0; i < count; i++) {
int one = random(money, MINMONEY, max, count - i);
list.add(one);
money -= one;
}
return list;
}

/**
* @param money
* @param minS
* @param maxS
* @param count
* @return
* @Author:lulei
* @Description: 随机红包额度
*/
private int random(int money, int minS, int maxS, int count) {
//红包数量为1，直接返回金额
if (count == 1) {
return money;
}
//如果最大金额和最小金额相等，直接返回金额
if (minS == maxS) {
return minS;
}
int max = maxS > money ? money : maxS;
//随机产生一个红包
int one = ((int)Math.rint(Math.random() * (max - minS) + minS)) % max + 1;
int money1 = money - one;
//判断该种分配方案是否正确
if (isRight(money1, count -1)) {
return one;
} else {
double avg = money1 / (count - 1);
if (avg < MINMONEY) {
//递归调用，修改红包最大金额
return random(money, minS, one, count);
}else if (avg > MAXMONEY) {
//递归调用，修改红包最小金额
return random(money, one, maxS, count);
}
}
return one;
}

/**
* @param money
* @param count
* @return
* @Author:lulei
* @Description: 此种红包是否合法
*/
private boolean isRight(int money, int count) {
double avg = money / count;
if (avg < MINMONEY) {
return false;
}
if (avg > MAXMONEY) {
return false;
}
return true;
}

public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
RedPacketUtil util = new RedPacketUtil();
System.out.println(JsonUtil.parseJson(util.splitRedPackets(20000, 100)));
}
}


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