微信红包算法研究

package com.galaxy.fym.algorithm.maxsublist;

import java.math.BigDecimal;
import java.util.*;

/**
* Created by fengyiming on 2017/2/17.
*
* @author fengyiming
*         随机产生红包：金额正太分布
*
*         如果非标准正态分布X~N(μ,σ^2)，那么关于X的一个一次函数 (X-μ)/σ ，就一定是服从标准正态分布N(0,1)。
*         举个具体的例子，一个量X，是非标准正态分布，期望是10，方差是5^2（即X~N(10,5^2)）；那么对于X的线性函数Y=(X-10)/5，Y就是服从标准正态分布的Y~N(0,1)。
*/
public class RedPacket {

private static Random random = new Random();

private static BigDecimal MIN_VALUE = new BigDecimal("0.01");

private static boolean isMin = false;

/**
* 生成红包
*
* @param amountValue 红包总金额
* @param sizeValue   红包大小
* @param maxMutValue 剩余红包限定倍数
* @param sigmaValue  标准差倍数
* @return
*/
public static List<BigDecimal> getAllHotPacket(double amountValue, double sizeValue, double maxMutValue, double sigmaValue) {
//红包总金额
BigDecimal amount = new BigDecimal(String.valueOf(amountValue));
BigDecimal restAmount = amount;
BigDecimal size = new BigDecimal(String.valueOf(sizeValue));
BigDecimal mu = restAmount.divide(size, 2, BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN);
BigDecimal avg = new BigDecimal(mu.toString());
BigDecimal MAX_MUT = new BigDecimal(String.valueOf(maxMutValue));
double sigma = sigmaValue <= 0 ? 1 : sigmaValue;
List<BigDecimal> hotPacketPool;
do {
hotPacketPool = new ArrayList<BigDecimal>(size.intValue());
int hotPacketSize = size.intValue() - 1;
//随机出前size-1个红包，最后一个红包取剩余值，并且最后一个红包不能过大，有均值的限定倍数
for (int i = 0; i < hotPacketSize; i++) {
BigDecimal randomBigDecimal = getRandomHotPacketAmount(mu.doubleValue(), sigma, restAmount, size.intValue()-1);
restAmount = restAmount.subtract(randomBigDecimal);
//System.out.println("剩下的红包金额：" + restAmount);
size = size.subtract(BigDecimal.ONE);
mu = restAmount.divide(size, 2, BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN);
hotPacketPool.add(randomBigDecimal);
}
hotPacketPool.add(restAmount);
} while (restAmount.compareTo(avg.multiply(MAX_MUT)) > 0);
//打乱红包顺序，因为越早的红包均值最高
//倒序遍历list，然后在当前位置随机一个比当前位置小的int数字，交换数字
Collections.shuffle(hotPacketPool);
return hotPacketPool;
}

/**
* 根据剩余红包金额均值，标准差大小，计算出随机红包的大小
*
* @param mu
* @param sigma
* @param rest 剩下的钱
* @param restSize 还剩多少红包
* @return
*/
private static BigDecimal getRandomHotPacketAmount(double mu, double sigma, BigDecimal rest, int restSize) {
if(isMin){
return MIN_VALUE;
}
BigDecimal radomNo;
//剩余最小的钱
BigDecimal minRest = MIN_VALUE.multiply(new BigDecimal(restSize));
//随机出的红包也得满足剩余红包最少0.01
do {
radomNo = getRandom(mu, mu * sigma);
}
while (rest.subtract(radomNo).subtract(minRest).compareTo(BigDecimal.ZERO) < 0);
if(rest.subtract(radomNo).subtract(minRest).compareTo(BigDecimal.ZERO) == 0){
isMin = true;
}
BigDecimal randomBigDecimal = radomNo;
//对红包金额取2位小数
randomBigDecimal = randomBigDecimal.setScale(2, BigDecimal.ROUND_HALF_DOWN);
//判断金额不能小于0.01元
randomBigDecimal = randomBigDecimal.compareTo(MIN_VALUE) > 0 ? randomBigDecimal : MIN_VALUE;
return randomBigDecimal;
}

/**
* 产生mu sigma的正态分布的double值
*
* @param mu
* @param sigma
* @return
*/
private static BigDecimal getRandom(double mu, double sigma) {
double randomValue = random.nextGaussian() * sigma + mu;
BigDecimal value = new BigDecimal(String.valueOf(randomValue)).abs();
return value;
}

public static void main(String[] args) {
BigDecimal all = BigDecimal.ZERO;
List<BigDecimal> allHotPacket = getAllHotPacket(10d, 10d, 3d, 1d);
int size = allHotPacket.size();
BigDecimal max = BigDecimal.ZERO;
int maxIndex = 0;
for (int i = 0; i < size; i++) {
BigDecimal amout = allHotPacket.get(i);
System.out.println("第" + (i + 1) + "随机的红包金额大小：" + amout);
if (amout.compareTo(max) > 0) {
max = amout;
maxIndex = i + 1;
}
all = all.add(amout);
}
System.out.println("所有红包金额为红包：" + all);
System.out.println("手气最佳为：第" + maxIndex + "个红包，金额为：" + max);
}

}

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[/code]

第1随机的红包金额大小：0.15
第2随机的红包金额大小：1.48
第3随机的红包金额大小：0.02
第4随机的红包金额大小：2.21
第5随机的红包金额大小：1.14
所有红包金额为红包：5.00
手气最佳为：第4个红包，金额为：2.21

第1随机的红包金额大小：0.13
第2随机的红包金额大小：0.65
第3随机的红包金额大小：2.30
第4随机的红包金额大小：0.95
第5随机的红包金额大小：0.97
所有红包金额为红包：5.00
手气最佳为：第3个红包，金额为：2.30

第1随机的红包金额大小：4.74
第2随机的红包金额大小：0.88
第3随机的红包金额大小：1.07
第4随机的红包金额大小：0.20
第5随机的红包金额大小：0.43
第6随机的红包金额大小：0.41
第7随机的红包金额大小：0.22
第8随机的红包金额大小：0.20
第9随机的红包金额大小：0.65
第10随机的红包金额大小：1.20
所有红包金额为红包：10.00
手气最佳为：第1个红包，金额为：4.74

第1随机的红包金额大小：0.63
第2随机的红包金额大小：0.33
第3随机的红包金额大小：1.35
第4随机的红包金额大小：1.00
第5随机的红包金额大小：0.70
第6随机的红包金额大小：3.19
第7随机的红包金额大小：0.19
第8随机的红包金额大小：1.50
第9随机的红包金额大小：0.18
第10随机的红包金额大小：0.93
所有红包金额为红包：10.00
手气最佳为：第6个红包，金额为：3.19

第1随机的红包金额大小：1.05
第2随机的红包金额大小：0.68
第3随机的红包金额大小：0.19
第4随机的红包金额大小：1.64
第5随机的红包金额大小：1.64
第6随机的红包金额大小：0.86
第7随机的红包金额大小：0.81
第8随机的红包金额大小：1.06
第9随机的红包金额大小：0.98
第10随机的红包金额大小：1.09
所有红包金额为红包：10.00
手气最佳为：第4个红包，金额为：1.64

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