java 抽奖代码-黄运鑫的博客

需求
代码

需求

有若干个奖品，根据奖品的中奖概率抽取奖品给用户
后台通过维护奖品数量来控制中奖概率
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代码

第一种代码（待优化）

同事随手写的代码

//奖品实体类
public class Prize {
  //奖品id（数据库主键）
  private Long id;
  //奖品名称
  private String name;
  //剩余数量
  private Integer num;

  public Prize(Long id, String name, Integer num) {
      this.id = id;
      this.name = name;
      this.num = num;
  }

  //TODO GET和SET方法略
}

//抽奖类
public class Lottery {
  //奖品集合
  private List<Prize> prizeList;
  //所有奖品总数
  private Integer totalNum = 0;

  //加载奖品信息和奖品数量
  public Lottery() {
      //正式环境从数据库获取
      this.prizeList = new ArrayList<>();
      this.prizeList.add(new Prize(1L, "一等奖", 1));
      this.prizeList.add(new Prize(2L, "二等奖", 2));
      this.prizeList.add(new Prize(3L, "未中奖", 100));
      //计算剩余奖品总数量
      for (Prize prize : prizeList) {
          this.totalNum += prize.getNum();
      }
  }

  //抽奖的方法
  public Long lottery() {
      //中奖率map集合
      HashMap<Long, Integer> map = new HashMap<>();
      for (Prize prize : prizeList) {
          //中奖率取整
          Double percentage = new Double(Math.ceil(new Double(prize.getNum()) / new Double(this.totalNum) * 100));
          map.put(prize.getId(), percentage.intValue());
      }

      //根据中奖率的大小，把奖品id放入list中
      List<Long> list = new ArrayList<>();
      for (Map.Entry<Long, Integer> entry : map.entrySet()) {
          for (int i = 0; i < entry.getValue(); i++) {
              list.add(entry.getKey());
          }
      }

      if (list.size() == 0) {
          return 3L;//没有奖品，返回未中奖
      }

      //抽中的奖品id
      Long resultId = list.get(new Random().nextInt(list.size()));
      //TODO 奖品剩余数量-1（略）
      return resultId;
  }

  public static void main(String[] args) {
      Lottery lottery = new Lottery();
      System.out.println("抽中的奖品id=" + lottery.lottery());
  }
}

虽然代码能正常使用，但是抽奖的方法lottery()很臃肿，不便于理解，循环多效率低，而且对中奖率取整使得中奖率不是很精确，存在优化的空间；

第二种（对方法优化）

原抽奖方法中，是先计算各奖品的中奖率，再根据中奖率创建一个奖品池list，最后再抽奖；
看似方法和思路没问题，但是细想后发现其实没有必要计算中奖率，只需要根据各奖品的数量，将奖品放到list中，即可创建一个一样的奖品池，并且中奖率更准确；

不改变原代码中的思路，优化后的lottery()方法如下：

public Long lottery() {
  List<Long> list = new ArrayList<>();
  for (Prize prize : prizeList) {
      for (int i = 0; i < prize.getNum(); i++) {
          list.add(prize.getId());
      }
  }

  if (list.size() == 0) {
      return 3L;//没有奖品，返回未中奖
  }

  //抽中的奖品id
  Long resultId = list.get(new Random().nextInt(list.size()));
  //TODO 奖品剩余数量-1（略）
  return resultId;
}

优化后的方法虽然省去了一个for循环和计算中奖率的过程，但是优化的程度并不大，嵌套的for循环还是很影响效率；
假如有10个奖品，每个奖品有10000个，那么每次抽奖就要循环100000次；
由其对于抽奖这种调用频率很高的方法，还是显得不尽人意；

第三种（最终：对思路的优化）

原抽奖思路：根据各奖品的剩余数量，将奖品放到一个list中，这个list相当于奖品池；
然后在奖品池的大小范围内，获取一个随机数resultId；
最后用resultId找到奖品池中对应的奖品；
优化思路：可以发现，无论各奖品数量是多少，最后得到的随机数resultId范围是0 <= resultId < list.size()，而list.size()的值我们一开始就知道，就是奖品总数totalNum;
所以在方法的一开始就可以得到resultId，没必要将所有奖品都放到list中再抽奖；
最后根据各奖品的数量即可得到resultId对应的奖品；

最终优化的lottery()方法如下：

public Long lottery() {
  //先抽奖
  Integer resultId = new Random().nextInt(totalNum + 1);//这里有改动，得到的resultId为 1<= resultId <= totalNum
  //找到找对应的奖品
  Integer temp = 0;//奖品数量累计值
  for (Prize prize : prizeList) {
      temp += prize.getNum();
      if (resultId <= temp) {
          //TODO 奖品剩余数量-1（略）
          return prize.getId();
      }
  }
  return 3L;//返回未中奖
}

如果随机数很小，可能只循环一两次就能得到结果，效率非常高；

做你害怕做的事情，然后你会发现，不过如此。

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第一种代码（待优化）

第二种（对方法优化）

第三种（最终：对思路的优化）