计算权重随机数

ゝ一纸荒年。 2023-06-22 13:56 32阅读 0赞

import lombok.AllArgsConstructor;
    import lombok.Builder;
    import lombok.Data;
    import lombok.NoArgsConstructor;
    
    /*** * java 权重随机数生成。 * 如抽奖，每个奖项获奖概率不同。 * * 假如 A 30%；B 20% ; C 50% 概率中奖 * * 方法一： 30+20+50=100，设计一个100长度的数组，数组内有30个A，20个B，50个C，乱序排放。然后 java.util.random.next(100)，从数组中取值即可。 * * 方法二：将权重数组按照从大到小顺序排列。然后采用 r=Math.random() ,计算r落在哪个位置区间 * * 权重数组排序 [0 50 80 100] * |_______|____|___| * 区间概率： 0 0.5 0.8 1 * */
    @Data
    @Builder
    @AllArgsConstructor
    @NoArgsConstructor
    class Node { 
        private double score;
        private String name;
    }
    
    public class 权重随机数 { 
    
        public static void main(String[] args) { 
            Node[] nodes = { Node.builder().name("A").score(40d).build(),
                    Node.builder().name("B").score(20d).build(),
                    Node.builder().name("C").score(40d).build()};
    
            int a = 0, b = 0, c = 0;
            for (int i = 0; i < 2000000; i++) { 
                String str = getWeightRandom(nodes);
                switch (str) { 
                    case "A":
                        a++;
                        break;
                    case "B":
                        b++;
                        break;
                    case "C":
                        c++;
                        break;
                    default:
                        System.out.println("error");
                        break;
                }
            }
    
            System.out.println("执行200W次，结果取到 a 的概率：" + a / 2000000d);//d: double类型数据
            System.out.println("执行200W次，结果取到 b 的概率：" + b / 2000000d);
            System.out.println("执行200W次，结果取到 c 的概率：" + c / 2000000d);
        }
    
        /*** * @param nodes 权重数组 */
        public static String getWeightRandom(Node[] nodes) { 
            double weightSum = 0, stepWeightSum = 0;
            for (Node node : nodes) { 
                weightSum += node.getScore();
            }
    
            /* 将权重数组按照大到小排序，那么落在某个区间的概率就是权重的概率 [0 20 50 100] |____|______|_______| */
            double r = Math.random();//结果0-1. 由于这里是0-1，所以权重分值的和加起来要等于100
    
            for (int i = 0; i < nodes.length; i++) { 
                // 计算权重值
                stepWeightSum += nodes[i].getScore();
                // 如果随机数落在了权重区间则返回索引值 
                if (r <= stepWeightSum / weightSum) { 
                    return nodes[i].getName();
                }
            }
            return null;
        }
    }

运行结果：

执行200W次，结果取到 a 的概率：0.399848
    执行200W次，结果取到 b 的概率：0.200197
    执行200W次，结果取到 c 的概率：0.399955