Java实现随机红包分配算法 [非均值波动]

关于红包算法，其实笔者早在16年某个直播平台实现过。论彻底随机性，网上可刊资料少之又少。在网上查阅的资料大部分都是非随机分配、均值波动分配等方案，那么以下笔者来分享一套红包的分配算法。

介绍下网上惯用的做法：

1、均值波动分配

即根据总金额和数量，计算出平均值，为每个红包的金额进行上下随机波动，计算出所有红包的金额。

2、随机金额分配

从第一个红包开始，从总金额范围取随机值(通常根据平均值进行范围控制)，分配所有红包的金额。

那么以上两种做法，需要有过多的判断，包括剩余金额、剩余红包数，控制不好可能出现金额超支，金额剩余等情况。并且对于随机依据，如果处理不好会出现红包大小规律。且本身以上两种做法非完全随机分配。

已知条件和需求：

1、红包的数量，是一个整数

2、红包的金额存在最小单位（如微信是0.01元）

3、需保证每个红包都有金额被分配

4、需保证所有红包分配完，金额刚好应用完

5、需保证红包随机性，避免规律性可查可控

综上所述，那么我们需要做什么呢。

1、根据最低额度和红包总额取指定数量(红包个数)的随机数

2、累加第一步中的随机数，作为权重基数

3、使用每个随机数除以权重基数，得到分配比例

4、使用总额乘以每个分配比例，得到每个红包的实际分配额

其实到了这里，大家应该也就明白了

那么看代码：

package org.coody.plugs.redpack;

import java.math.BigDecimal;
import java.math.RoundingMode;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

import org.coody.plugs.redpack.util.RandomUtil;

public class RedPacketHandle {

    /**
     * 红包分配算法
     * 
     * @param amount
     * @param num
     * @param unit
     * @return
     */
    public static List<BigDecimal> makePackates(BigDecimal amount, Integer num, Integer unit) {
        if (num == 1) {
            return new ArrayList<BigDecimal>(Arrays.asList(amount));
        }
        List<BigDecimal> prs = new ArrayList<BigDecimal>();

        BigDecimal minAmount = new BigDecimal(Math.pow(10, -unit)).setScale(unit, RoundingMode.DOWN);

        BigDecimal randomStart = new BigDecimal(num);
        BigDecimal randomEnd = amount.divide(minAmount);
        for (int i = 0; i < num; i++) {
            prs.add(RandomUtil.random(randomStart, randomEnd));
        }
        BigDecimal totalPr = prs.stream().map(item -> item).reduce(BigDecimal.ZERO, BigDecimal::add);
        totalPr.setScale(unit * 2, RoundingMode.DOWN);
        List<BigDecimal> packages = new ArrayList<BigDecimal>();

        BigDecimal surplus = amount;
        for (BigDecimal pr : prs) {
                if (pr == prs.get(prs.size() - 1)) {
                    packages.add(surplus.setScale(unit, RoundingMode.DOWN));
                    continue;
                }
                BigDecimal value = amount.multiply(pr).divide(totalPr, unit * 2, RoundingMode.DOWN).setScale(unit,
                        RoundingMode.DOWN);
                surplus = surplus.subtract(value);
                packages.add(value);

        }
        return packages;
    }

    public static void main(String[] args) {
        /**
         * 红包金额
         */
        BigDecimal amount = new BigDecimal(1000);

        /**
         * 红包个数
         */
        Integer num = 10;

        /**
         * 数值精度(小数位数)
         */
        Integer unit = 2;

        List<BigDecimal> list = makePackates(amount, num, unit);
        
        for (BigDecimal line : list) {
            System.out.println(line);
        }
    }
}

运行这份代码我们可以看到：

致此，我们的红包分配算法已经完成了。然后对性能进行测试

Java实现随机红包分配算法 [非均值波动]

分配1W次耗时->137

==================================分割线==================================

以下是红包分配算法中用到的RandomUtil：

package org.coody.plugs.redpack.util;

import java.math.BigDecimal;

public class RandomUtil {

    public static BigDecimal random(BigDecimal start, BigDecimal end) {

        BigDecimal startMultiplyingPower = new BigDecimal(getMultiplyingPower(start));
        BigDecimal endMultiplyingPower = new BigDecimal(getMultiplyingPower(end));
        BigDecimal multiplyingPower = startMultiplyingPower;
        if (endMultiplyingPower.compareTo(startMultiplyingPower) > 0) {
            multiplyingPower = endMultiplyingPower;
        }

        start = start.multiply(multiplyingPower);
        end = end.multiply(multiplyingPower);

        Long random = random(start.longValue(), end.longValue());

        BigDecimal value = new BigDecimal(random).divide(multiplyingPower);
        return value;
    }

    private static Integer getMultiplyingPower(BigDecimal start) {
        if (start.compareTo(new BigDecimal(start.intValue())) == 0) {
            return 1;
        }
        Integer multiplyingPower = 1;
        while (start.compareTo(new BigDecimal(start.intValue())) > 0) {
            start = start.multiply(new BigDecimal(10));
            multiplyingPower *= 10;
        }
        return multiplyingPower;
    }

    public static long random(long start, long end) {
        return (long) (Math.random() * (end - start + 1)) + start;
    }
}

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作者：Coody

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