红包功能需要满足哪些具体规则呢?
- 所有人抢到的金额之和要等于红包金额,不能多也不能少。
- 每个人至少抢到1分钱。
- 要保证红包拆分的金额尽可能分布均衡,不要出现两极分化太严重的情况。
二倍均值法
假设剩余红包金额为m 元,剩余人数为n ,那么有如下公式。
这个公式,保证了每次随机金额的平均值是相等的,不会因为抢红包的先后顺序而造成不公平。
举个例子如下。
假设有5个人,红包总额100元。
100÷5×2=40,所以第1个人抢到的金额随机范围是[0.01,39.99] 元,在正常情况下,平均可以抢到20元 。
假设第1个人随机抢到了20元,那么剩余金额是80元。
80÷4×2=40,所以第2个人抢到的金额的随机范围同样是[0.01,39.99] 元,在正常的情况下,还是平均可以抢到20元 。
假设第2个人随机抢到了20元,那么剩余金额是60元。
60÷3×2=40,所以第3个人抢到的金额的随机范围同样是[0.01,39.99] 元,平均可以抢到20元 。
以此类推,每一次抢到金额随机范围的均值是相等的。
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这样做真的是均等的吗?如果第1个人运气很好,随机抢到39元,第2个人所抢金额的随机区间不就缩减到[0.01 ,60.99] 元了吗?
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这个问题提得很好。第1次随机的金额有一半概率超过20元,使得后面的随机金额上限不足39.99元;但相应地,第1次随机的金额同样也有一半的概率小于20元,使得后面的随机金额上限超过39.99元。因此从整体来看,第2次随机的平均范围仍然是[0.01 ,39.99] 元。
public class DivideRedPackage {
public static List<Integer> divideRedPackage(Integer totalAmount, Integer totalPeopleNum) {
ArrayList<Integer> amountList = new ArrayList<>();
Integer restAmount = totalAmount;
Integer restPeopleNum = totalPeopleNum;
Random random = new Random();
for (int i = 0; i < totalPeopleNum - 1; i++) {
// 随机范围
int amount = random.nextInt(restAmount / restPeopleNum * 2 - 1) + 1;
restAmount -= amount;
restPeopleNum--;
amountList.add(amount);
}
amountList.add(restAmount);
return amountList;
}
public static void main(String[] args) {
List<Integer> amountList = divideRedPackage(1000, 10);
for (Integer amount : amountList) {
System.out.println(new BigDecimal(amount).divide(new BigDecimal(100)));
}
}
线段切割法
何谓线段切割法?我们可以把红包总金额想象成一条很长的线段,而每个人抢到的金额,则是这条主线段所拆分出的若干子线段。
如何确定每一条子线段的长度呢?
由“切割点”来决定。当n 个人一起抢红包时,就需要确定n -1个切割点。
因此,当n 个人一起抢总金额为m 的红包时,我们需要做n -1次随机运算,以此确定n-1个切割点。随机的范围区间是[1, m -1]。
当所有切割点确定以后,子线段的长度也随之确定。此时红包的拆分金额,就等同于每个子线段的长度。
这就是线段切割法 的思路,在这里需要注意以下两点。
- 当随机切割点出现重复时,如何处理。
- 如何尽可能降低时间复杂度和空间复杂度。