最近在研究發紅包的功能,於是寫了個紅包的生成算法。
紅包生成算法的需求
預先生成所有的紅包還是一個請求隨機生成一個紅包
簡單來說,就是把一個大整數m分解(直接以“分為單位,如1元即100)分解成n個小整數的過程,小整數的范圍是[min, max]。
最簡單的思路,先保底,每個小紅包保證有min,然後每個請求都隨機生成一個0到(max-min)范圍的整數,再加上min就是紅包的錢數。
這個算法雖然簡單,但是有一個弊端:最後生成的紅包可能都是min錢數的。也就是說可能最後的紅包都是0.01元的。
另一種方式是預先生成所有紅包,這樣就比較容易控制了。我選擇的是預先生成所有的紅包。
理想的紅包生成算法
理想的紅包生成結果是平均值附近的紅包比較多,大紅包和小紅包的數量比較少。
可以想像下,生成紅包的數量的分布有點像正態分布。
那麼如何實現這種平均線附近值比較多的要求呢?
就是要找到一種算法,可以提高平均值附近的概率。那麼利用一種”膨脹“再”收縮“的方式來達到這種效果。
先平方,再生成平方范圍內的隨機數,再開方,那麼概率就不再是平均的了。
具體算法:(設置的總錢數,總人數,最大值,最小值要合理)
Php代碼
/** * 求一個數的平方 * @param $n */ function sqr($n){ return $n*$n; } /** * 生產min和max之間的隨機數,但是概率不是平均的,從min到max方向概率逐漸加大。 * 先平方,然後產生一個平方值范圍內的隨機數,再開方,這樣就產生了一種“膨脹”再“收縮”的效果。 */ function xRandom($bonus_min,$bonus_max){ $sqr = intval(sqr($bonus_max-$bonus_min)); $rand_num = rand(0, ($sqr-1)); return intval(sqrt($rand_num)); } /** * * @param $bonus_total 紅包總額 * @param $bonus_count 紅包個數 * @param $bonus_max 每個小紅包的最大額 * @param $bonus_min 每個小紅包的最小額 * @return 存放生成的每個小紅包的值的一維數組 */ function getBonus($bonus_total, $bonus_count, $bonus_max, $bonus_min) { $result = array(); $average = $bonus_total / $bonus_count; $a = $average - $bonus_min; $b = $bonus_max - $bonus_min; // //這樣的隨機數的概率實際改變了,產生大數的可能性要比產生小數的概率要小。 //這樣就實現了大部分紅包的值在平均數附近。大紅包和小紅包比較少。 $range1 = sqr($average - $bonus_min); $range2 = sqr($bonus_max - $average); for ($i = 0; $i < $bonus_count; $i++) { //因為小紅包的數量通常是要比大紅包的數量要多的,因為這裡的概率要調換過來。 //當隨機數>平均值,則產生小紅包 //當隨機數<平均值,則產生大紅包 if (rand($bonus_min, $bonus_max) > $average) { // 在平均線上減錢 $temp = $bonus_min + xRandom($bonus_min, $average); $result[$i] = $temp; $bonus_total -= $temp; } else { // 在平均線上加錢 $temp = $bonus_max - xRandom($average, $bonus_max); $result[$i] = $temp; $bonus_total -= $temp; } } // 如果還有余錢,則嘗試加到小紅包裡,如果加不進去,則嘗試下一個。 while ($bonus_total > 0) { for ($i = 0; $i < $bonus_count; $i++) { if ($bonus_total > 0 && $result[$i] < $bonus_max) { $result[$i]++; $bonus_total--; } } } // 如果錢是負數了,還得從已生成的小紅包中抽取回來 while ($bonus_total < 0) { for ($i = 0; $i < $bonus_count; $i++) { if ($bonus_total < 0 && $result[$i] > $bonus_min) { $result[$i]--; $bonus_total++; } } } return $result; } $bonus_total = 200; $bonus_count = 100; $bonus_max = 10;//此算法要求設置的最大值要大於平均值 $bonus_min = 1; $result_bonus = getBonus($bonus_total, $bonus_count, $bonus_max, $bonus_min); $total_money = 0; $arr = array(); foreach ($result_bonus as $key => $value) { $total_money += $value; if(isset($arr[$value])){ $arr[$value] += 1; }else{ $arr[$value] = 1; } } //輸出總錢數,查看是否與設置的總數相同 echo $total_money; //輸出所有隨機紅包值 var_dump($result_bonus); //統計每個錢數的紅包數量,檢查是否接近正態分布 ksort($arr); var_dump($arr);
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