Java開發游戲抽獎算法主要有隨機數一一對應、離散法Alias算法等。

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一、隨機數一一對應

1、隨機數算法原理：

將n個獎品編號0~n-1，其中各類獎品的概率通過其數量體現，最后程序產生0~n-1之間的隨機數便是抽中的獎品編號。

例如：蘋果手機概率1%，網站會員20%，折扣券20%，很遺憾59%。編號0是蘋果手機，1~20是會員，21~40是折扣券，41~100是很遺憾。產生的隨機數落在哪個區間就代表那個獎品被抽中。

2、隨機數存在問題

a總數N快速膨脹

概率通過數量來體現在各個獎品概率較大的情況下，總數n可以較小。但如果在精度很高的情況下，總數必須按比例成倍擴大。

b平衡性影響

在Java中，Math.random()方法本身基本可以保證大量測試的情況下避免高重復，且概率分布比較平均。但是需要注意的是，該方法默認返回0-1之間的數據。在當前算法中，必須擴大指定倍數并且強制使用int進行類型轉換。在這樣的擴大和轉換過程中，必然會對數據精度進行修改，轉換后的數據也不能保證概率分布平均。該算法實際可能達不到預期的概率要求。

c算法復雜度

數據準備階段，為每個獎品確定編號與獎品信息的關系集合需要O(n);產生隨機數階段并轉換，O(1);從集合中查找，不同的數據結構實現不同，最差需要O(n);

二、離散法

1、離散法算法原理高數幾何概形的思想

將獎品集合的概率劃分區段放入數組中。概率區段通過該概率累計相加確定。利用隨機數產生隨機概率，加入數組并排序，該數據的下標，就是對應獎品集合中獎品的索引。例如，獎品的集合有X1,X2,X3,X4，對應概率為P1=0.2,P2=0.2,P3=0.3,P4=0.3。

那么，產生的概率區段數組為[0.2，0.4，0.7，1.0]。

0.2以下代表X1，0.2~0.4代表X2，0.4~0.7代表X3，0.7~1代表X4。

這樣，如果產生一個隨機概率為0.5，加入數組排序后，0.4~0.7之間，是X3相加所在的概率區間，返回index=2。

由于區間分布的確定是按照X集合順序的，所以該索引也正是X3在原集合中的索引。

2、離散法特點

利用幾何概形，概率數組分布在0到1之間，不再需要擴大倍數和取整操作，基本可以保證概率平均分布，避免大量重復的情況概率分配的排序過程，可以使用java默認的排序工具類，也可以自己實現。保證時間復雜度最小。

3、離散法復雜度

準備階段，O(m)。m遠小于n，因為概率只有幾個，不會大量膨脹。

產生隨機數，O(1)

排序取下標，根據排序算法，O(logn)即可實現

取值，根據下標，O(1)；

三、Alias算法

Alias算法解決隨機類型概率問題，對于開發抽獎活動的任務來說，獎品一般放置在數據庫中，而概率分為一下兩種：

1、所有獎項的概率和為1，也就是說本次活動所有參與人員都會中獎，中獎的等級隨獎品的概率而定；

2、所有的獎項的概率和小于1，也就是說存在未中獎的情況，其實這種情況也可以歸結為第一種，將剩余的概率歸到未中獎事件上，然后再將未中獎看做一個獎項，這種情況就和第一種相似。

以上就是關于Java開發游戲抽獎算法隨機數、離散法、Alias算法的介紹，希望對您有所幫助。

當前標題：Java實現游戲抽獎的算法-創新互聯
URL鏈接：http://www.yijiale78.com/article32/pgepc.html

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