微信随机红包(Java)

概述

　　最近受一朋友提醒，问微信红包怎么实现的，当时思考了一下，觉得好像很容易，可是当真正实现的时候，发现其中有不少问题，于是小白博主查阅资料，其中资料主要来源于知乎的一篇讨论《微信红包的随机算法是怎么样实现的》,这篇文章很好，里面的很多大神给出了不错的思路、算法、乃至代码。

算法

　　博主的博文主要针对其中的一个算法来实现，算法具体如下：

　　1.确定红包总额(M)、发放人数(n)，计算可分配金额(A),A = M - n * 0.01，若A < 0，则转至步骤②，否则进入步骤③；

　　2.输入有误，重新输入红包总额和发放人数，转至步骤①；

　　3.生成一个n个元素的数组money_rand[n]，其中每个元素随即为0 - 99之间,并计算出总和money_rand_total = money_rand[0] + money_rand[1] + ... money_rand[n -1]；

　　4.每个人红包抢到的钱数：money_get[i] = money_rand[i] / money_rand_total + 0.01；

实现前需要了解的问题

　　1.在Java中，对于小数的计算，如果位数较多，建议使用BigDecimal类来处理，至于原因，是Java语言在表示小数的时候存在误差，即0.1≠0.1的奇怪的现象，具体原因，这篇CSDN的文章解释的很好：java用double和float进行小数计算精度不准确。

　　2.由于是金钱敏感的程序，所以务必在完成程序后进行测试，确保不要出现金钱为负值或者0，或者总和超过发放金额的情况，博主已将本代码简单测试过了，基本没问题。

完整代码实现（Java）

 import java.math.BigDecimal;
 import java.util.Random;

 public class WeChatMoney {
     private static final int DEF_DIV_SCALE=10;
     /**
      * @param args
      */
     public static void main(String[] args) {
         double total_money = 100;
         int person_num = 10;
         double[] arr = new double[person_num];
         arr = GetWechat(total_money, person_num);
         for(double it:arr){
                 System.out.println(it);
         }
         System.out.println("end");
     }
     /**
      * 用户获得一个double型数组，数组大小为红包人数，数组元素值为每个人分配到总额的随即的值
      * @param total_money 红包总额
      * @param person_num 人数
      * @return double型数组
      */
     private static double[] GetWechat(double total_money, int person_num) {
         double[] money_arr = new double[person_num];
         //为了确保安全，先从金钱总额减去0.01 * 人数，以确保最低的人可以获得0.01元
         double left_allocate_money = sub(total_money, person_num * 0.01);
         if(left_allocate_money < 0){
             System.out.println("请重新输入红包金额和红包数量");
         }else{
             double already_all = 0;
             int random_num_total = 0;
             int[] random_rate_num = new int[person_num];
             Random r = new Random();
             /*用于初始化随机数数组：x1,x2,x3,x4,x5...
             并计算出随机数组总和：random_num_total = x1+x2+x3+...+xn*/
             for(int i = 0; i< person_num; i++){
                 random_rate_num[i] = r.nextInt(100);
                 random_num_total += random_rate_num[i];
             }
             for(int i = 0;i < person_num; i++){
                 /*若不是最后一个，则计算公式如下：
                   money = rand(i) / (rand(1) + rand(2) + ... + rand(n)),
                       （其中，保留两位小数采用乘100取整后，再除以100）
                       若是最后一个，则那剩余金额 = 可分配金额减去已分配金额*/
                 if(i != person_num -1){
                     BigDecimal bg = new BigDecimal(div(mul(random_rate_num[i], left_allocate_money), random_num_total));
                     money_arr[i] = bg.setScale(2, BigDecimal.ROUND_FLOOR).doubleValue();
                     already_all = add(already_all, money_arr[i]);
                 }else{
                     money_arr[i] = sub(left_allocate_money, already_all);
                 }
                 //最终加上0.01元，保证不会出现0元的情况
                 money_arr[i] = add(money_arr[i], 0.01);
             }
         }
         return money_arr;
     }

     //相加
     public static double add(double d1,double d2){
         BigDecimal b1=new BigDecimal(Double.toString(d1));
         BigDecimal b2=new BigDecimal(Double.toString(d2));
         return b1.add(b2).doubleValue();

     }
     //相减
     public static double sub(double d1,double d2){
         BigDecimal b1=new BigDecimal(Double.toString(d1));
         BigDecimal b2=new BigDecimal(Double.toString(d2));
         return b1.subtract(b2).doubleValue();

     }
     //相乘
     public static double mul(double d1,double d2){
         BigDecimal b1=new BigDecimal(Double.toString(d1));
         BigDecimal b2=new BigDecimal(Double.toString(d2));
         return b1.multiply(b2).doubleValue();

     }
     //相除
     public static double div(double d1,double d2){

         return div(d1,d2,DEF_DIV_SCALE);

     }

     public static double div(double d1,double d2,int scale){
         if(scale<0){
             throw new IllegalArgumentException("The scale must be a positive integer or zero");
         }
         BigDecimal b1=new BigDecimal(Double.toString(d1));
         BigDecimal b2=new BigDecimal(Double.toString(d2));
         return b1.divide(b2,scale,BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();

     }
 }

　　其中为了减少代码冗余，直接将BigDecimal的计算封装在函数内，本质上，从算法理解只有GetWechat(double, int)这个方法。

补充

　　博主水平不高，代码写的也不是很好，代码有什么问题，非常欢迎大家指出，共同学习，共同提高！