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：

1package org.coody.plugs.redpack;
2
3import java.math.BigDecimal;
4import java.math.RoundingMode;
5import java.util.ArrayList;
6import java.util.Arrays;
7import java.util.List;
8
9import org.coody.plugs.redpack.util.RandomUtil;
10
11public class RedPacketHandle {
12
13	/**
14	 * 红包分配算法
15	 * 
16	 * @param amount
17	 * @param num
18	 * @param unit
19	 * @return
20	 */
21	public static List<BigDecimal> makePackates(BigDecimal amount, Integer num, Integer unit) {
22		if (num == 1) {
23			return new ArrayList<BigDecimal>(Arrays.asList(amount));
24		}
25		List<BigDecimal> prs = new ArrayList<BigDecimal>();
26
27		BigDecimal minAmount = new BigDecimal(Math.pow(10, -unit)).setScale(unit, RoundingMode.DOWN);
28
29		BigDecimal randomStart = new BigDecimal(num);
30		BigDecimal randomEnd = amount.divide(minAmount);
31		for (int i = 0; i < num; i++) {
32			prs.add(RandomUtil.random(randomStart, randomEnd));
33		}
34		BigDecimal totalPr = prs.stream().map(item -> item).reduce(BigDecimal.ZERO, BigDecimal::add);
35		totalPr.setScale(unit * 2, RoundingMode.DOWN);
36		List<BigDecimal> packages = new ArrayList<BigDecimal>();
37
38		BigDecimal surplus = amount;
39		for (BigDecimal pr : prs) {
40				if (pr == prs.get(prs.size() - 1)) {
41					packages.add(surplus.setScale(unit, RoundingMode.DOWN));
42					continue;
43				}
44				BigDecimal value = amount.multiply(pr).divide(totalPr, unit * 2, RoundingMode.DOWN).setScale(unit,
45						RoundingMode.DOWN);
46				surplus = surplus.subtract(value);
47				packages.add(value);
48
49		}
50		return packages;
51	}
52
53	public static void main(String[] args) {
54		/**
55		 * 红包金额
56		 */
57		BigDecimal amount = new BigDecimal(1000);
58
59		/**
60		 * 红包个数
61		 */
62		Integer num = 10;
63
64		/**
65		 * 数值精度(小数位数)
66		 */
67		Integer unit = 2;
68
69		List<BigDecimal> list = makePackates(amount, num, unit);
70		
71		for (BigDecimal line : list) {
72			System.out.println(line);
73		}
74	}
75}

运行这份代码我们可以看到：

174.74
2121.35
380.07
4137.36
550.71
686.37
7150.16
880.19
9117.27
10101.78

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

分配1W次耗时->137

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

以下是红包分配算法中用到的RandomUtil：

1package org.coody.plugs.redpack.util;
2
3import java.math.BigDecimal;
4
5public class RandomUtil {
6
7	public static BigDecimal random(BigDecimal start, BigDecimal end) {
8
9		BigDecimal startMultiplyingPower = new BigDecimal(getMultiplyingPower(start));
10		BigDecimal endMultiplyingPower = new BigDecimal(getMultiplyingPower(end));
11		BigDecimal multiplyingPower = startMultiplyingPower;
12		if (endMultiplyingPower.compareTo(startMultiplyingPower) > 0) {
13			multiplyingPower = endMultiplyingPower;
14		}
15
16		start = start.multiply(multiplyingPower);
17		end = end.multiply(multiplyingPower);
18
19		Long random = random(start.longValue(), end.longValue());
20
21		BigDecimal value = new BigDecimal(random).divide(multiplyingPower);
22		return value;
23	}
24
25	private static Integer getMultiplyingPower(BigDecimal start) {
26		if (start.compareTo(new BigDecimal(start.intValue())) == 0) {
27			return 1;
28		}
29		Integer multiplyingPower = 1;
30		while (start.compareTo(new BigDecimal(start.intValue())) > 0) {
31			start = start.multiply(new BigDecimal(10));
32			multiplyingPower *= 10;
33		}
34		return multiplyingPower;
35	}
36
37	public static long random(long start, long end) {
38		return (long) (Math.random() * (end - start + 1)) + start;
39	}
40}

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作者：Coody

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