利用binarySearch實現抽獎計算邏輯

前言

咱們平時抽獎總感受想抽到最高的獎那麼難，哈哈固然不會那麼容易啦，正巧寫了個抽獎的功能，趁着有時間把抽獎的功能實現整理一下，咱們要抽獎首先要定義一個獎品的實體類，這個實體類中包含獎品的基本信息，好比獎品名稱，獎品數量，抽獎權值，是不是獎品（由於要考慮到謝謝惠顧之類的未中獎狀況）等等，根據需求的擴增也能夠對每一個人抽中獎的次數進行限制（增長抽獎次數屬性），在此不作過於複雜的設計，主要說實現的邏輯。定義實體類後咱們就去裝填獎品信息了（去數據庫增長中獎信息...）,咱們也能夠不使用數據庫只作一些模擬數據，以上都準備好後就能夠開始咱們的抽獎邏輯設計了。

抽獎邏輯

咱們經過定義獎品信息的權值來做爲後續控制中獎概率的關鍵，權值爲整數類型，數值越小被抽中的概率越小，咱們把真正的獎品設置的權值小一些，將不中獎的權值設置的大一些，而後咱們將權值做爲map數組的value放入map數組中，key爲獎品的具體對象信息（一個獎品的對象信息對應着它的權值）。咱們根據它們的權值來新建一個專門用來抽獎的數組，這個數組必須知足1.是有序的2.與獎品數組的下標一一對應。最簡單粗暴的方式就是讓全部的權值遞加變成一個遞增的新數組。生成這個數組後咱們就能夠利用binarySearch函數實現根據隨機數來拿取具體的獎品對象了，實現了由獎品權值來定義抽獎的中獎率。

邏輯功能實現

下面用一段邏輯代碼來描述中獎獎品產生的關鍵過程。在這裏補充一下binarySearch函數的運用，binarySearch(Object[], Object key)函數中第一個參數是要搜索的數組，參數key爲要搜索的值

狀況	結果
值不是數組元素，且在數組範圍內	獲得-（插入點索引值《後面講到》+1）
值是數組元素	獲得搜索的索引值
值不是數組元素，且大於數組內元素	-（length+1）
值不是數組元素，且小於數組內元素	-1

插入的索引值其實就是將當前的搜索值放入搜索數值後，獲得的這個值的下一位值的索引值，打個比方，搜索數組爲：【12，13，20，90】搜索值爲【60】那麼將搜索值放入搜索數組後獲得【12，13，20，60，90】那麼這時的90的索引值4即爲插入點索引值，試想當搜索值不在該數組範圍內且小於數組範圍時，此時的插入點應該是數組的第一個值，該插入點的索引值也就是1，反之大於數組範圍時插入點的索引值爲（length+1）。

public class GetIndex {
	private int weightAdder ; //權值加法器基數
	private int index ; //權值加法器填充時下標
	private int dex;  //中獎值下標
	private int max;  //最大權值
	private int random;
	private Random ran;
	private ArrayList<String> record = new ArrayList<String>();
	private int[] weights; //權值加法器數組
	public static DecimalFormat df = new DecimalFormat("0.00"); //格式化數值
	public static int[] map = new int[] {10,8450,1000,500,40}; //中獎權值 選中率分別爲1/1000，845/1000，1/10，5/100，4/1000
	public static int looptime = 100;//抽獎次數
	public static void main(String[] args) {
	  GetIndex getindex = new GetIndex();
	  
	  for (int j = 0;j<looptime;j++) {
		getindex.index = 0;
		getindex.weightAdder = 0;
		getindex.ran = new Random();
		getindex.weights = new int[map.length];
		//生成權限加法器數組，保證新生成數據值有序遞增
		for(int w : map ) {
			getindex.weights[getindex.index++] = (getindex.weightAdder = getindex.weightAdder + w);
			
		}
		/*
		 * for(int w : weights) { System.out.println("數組："+w); }
		 */
		getindex.max = getindex.weights[getindex.weights.length-1]; //獲取權限加法器數組最大值
		getindex.random = getindex.ran.nextInt(getindex.max)+1; //生成隨機數
		getindex.dex = Arrays.binarySearch(getindex.weights, getindex.random);//重要：獲取該數組的一個下標即爲中獎值
		System.out.println("隨機數："+getindex.random);
		System.out.println("Dex: "+getindex.dex);
		//計算dex時數組被加1，因此在此減一
		if(getindex.dex < 0) {
			getindex.dex = -1 - getindex.dex;
		}
		System.out.println("Result: "+getindex.dex+" 加法器數組數據："+getindex.weights[getindex.dex]+" 選中號："+map[getindex.dex]);
		if(getindex.dex == 4 || getindex.dex == 0 || getindex.dex == 3) { //假設第一位與第五位中獎
			getindex.record.add("中獎號："+map[getindex.dex]);
		}
	 }
	   for(String rec: getindex.record) {
		   System.out.println(rec );
	   }
	   String odds = df.format((float)getindex.record.size()/map.length);
	   System.out.println("中獎率: "+ odds );
	  
	}
}
以上是抽獎過程當中的主要邏輯，其核心就是利用binarySearch函數在隨機搜索值中找到一個搜索數組的一個下標，根據該下標定位到具體的獎品信息。

貼上邏輯運算結果 ：