C#如何實(shí)現(xiàn)搶紅包算法

今天小編給大家分享一下C#如何實(shí)現(xiàn)搶紅包算法的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，內(nèi)容詳細(xì)，邏輯清晰，相信大部分人都還太了解這方面的知識(shí)，所以分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后有所收獲，下面我們一起來(lái)了解一下吧。

二倍均值法（公平版） 

發(fā)出一個(gè)固定金額的紅包，由若干個(gè)人來(lái)?yè)專枰獫M足哪些規(guī)則？

1.所有人搶到金額之和等于紅包金額，不能超過(guò)，也不能少于。

2.每個(gè)人至少搶到一分錢(qián)。

3.要保證所有人搶到金額的幾率相等。

假設(shè)剩余紅包金額為M，剩余人數(shù)為N，那么有如下公式：

每次搶到的金額 = 隨機(jī)區(qū)間 （0， M / N × 2）

這個(gè)公式，保證了每次隨機(jī)金額的平均值是相等的，不會(huì)因?yàn)閾尲t包的先后順序而造成不公平。舉個(gè)例子：

假設(shè)有10個(gè)人，紅包總額100元。100/10×2 = 20, 所以第一個(gè)人的隨機(jī)范圍是（0，20 )，平均可以搶到10元。
假設(shè)第一個(gè)人隨機(jī)到10元，那么剩余金額是100-10 = 90 元。90/9×2 = 20, 所以第二個(gè)人的隨機(jī)范圍同樣是（0，20 )，平均可以搶到10元。
假設(shè)第二個(gè)人隨機(jī)到10元，那么剩余金額是90-10 = 80 元。80/8×2 = 20, 所以第三個(gè)人的隨機(jī)范圍同樣是（0，20 )，平均可以搶到10元。
以此類推，每一次隨機(jī)范圍的均值是相等的。

  static void Main(string[] args)
        {
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                var list = DivideRedPackage(100* 100, 10);
                Console.WriteLine(string.Join(",", list));
                int count = 0;
                foreach (var item in list)
                {
                    count += item;
                }
                Console.WriteLine(count);
            }
            System.Console.ReadKey();
        }
 
        /// <summary>
        /// 產(chǎn)生紅包數(shù)組
        /// </summary>
        /// <param name="cashCount">紅包總金額，單位分</param>
        /// <param name="peopleNumber">紅包人數(shù)</param>
        /// <returns></returns>
        static List<int> DivideRedPackage(int cashCount, int peopleNumber)
        {
            List<int> redPackageList = new List<int>();
            if (cashCount <= peopleNumber)
            {
                for (int i = 0; i < cashCount; i++)
                {
                    redPackageList.Add(1);
                }
 
                return redPackageList;
            }
 
            Random random   = new Random(GetRandomSeed());
            int    restCash = cashCount, restPeople = peopleNumber;
            for (int i = 0; i < peopleNumber - 1; i++)
            {
                var cash = random.Next(1, restCash / restPeople * 2);
                restCash -= cash;
                restPeople--;
                redPackageList.Add(cash);
            }
            redPackageList.Add(restCash);
            return redPackageList;
        }

例如，產(chǎn)生的結(jié)果如下：

1960,189,234,1763,1211,1236,1340,53,1652,362
10000
1032,1380,456,1885,608,857,1541,452,1273,516
10000
976,955,749,936,1990,1177,781,325,527,1584
10000
794,935,272,216,2034,522,455,2313,2260,199
10000
1376,1539,1292,614,443,1874,889,544,821,608
10000
914,15,877,1738,604,932,321,983,3106,510
10000
659,791,800,1066,788,908,991,2473,495,1029
10000
1256,733,1385,667,1192,1237,455,105,2121,849
10000
1941,1173,567,1280,1558,618,183,644,133,1903
10000
1313,735,1198,1173,1288,522,1879,1155,59,678
10000

上述示例中需注意，Random是一個(gè)偽隨機(jī)數(shù)生成器，在大多數(shù) Windows 系統(tǒng)上，Random 類 (System) | Microsoft Docs 15 毫秒內(nèi)創(chuàng)建的對(duì)象可能具有相同的種子值。因此，如果New Random在循環(huán)中使用，就必須提供隨機(jī)的種子值。我們可以使用RNGCryptoServiceProvider 類 (System.Security.Cryptography) | Microsoft Docs類產(chǎn)生隨機(jī)樹(shù)種子。具體代碼如下：

        /// <summary>
        /// 產(chǎn)生加密的隨機(jī)數(shù)種子值
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        static int GetRandomSeed()
        {
            byte[] bytes = new byte[4];
            System.Security.Cryptography.RNGCryptoServiceProvider rng =
                new System.Security.Cryptography.RNGCryptoServiceProvider();
            rng.GetBytes(bytes);
            return BitConverter.ToInt32(bytes, 0);
        }

線段切割法（手速版） 

算法思路如下：

線段分割法就是把紅包總金額想象成一條線段，而每個(gè)人搶到的金額，則是這條主線段所拆分出的子線段。

當(dāng)N個(gè)人一起搶紅包的時(shí)候，就需要確定N-1個(gè)切割點(diǎn)。

因此，當(dāng)N個(gè)人一起搶總金額為M的紅包時(shí)，我們需要做N-1次隨機(jī)運(yùn)算，以此確定N-1個(gè)切割點(diǎn)。

隨機(jī)的范圍區(qū)間是（1， M）。當(dāng)所有切割點(diǎn)確定以后，子線段的長(zhǎng)度也隨之確定。這樣每個(gè)人來(lái)?yè)尲t包的時(shí)候，只需要順次領(lǐng)取與子線段長(zhǎng)度等價(jià)的紅包金額即可。

需要注意一下兩點(diǎn)：

1.每個(gè)人至少搶到一分錢(qián)。

2.分割的線段如果重復(fù)需要重新切割

具體代碼如下：

    class Program
    {
        static List<int> DivideRedPackage(int cashCount, int peopleNumber)
        {
            List<int> redPackageList = new List<int>();
            if (cashCount <= peopleNumber)
            {
                for (int i = 0; i < cashCount; i++)
                {
                    redPackageList.Add(1);
                }
                return redPackageList;
            }
 
            Random    random     = new Random(GetRandomSeed());
            int       restPeople = peopleNumber;
            List<int> lineList   = new List<int>();
            while (restPeople > 1)
            {
                var line = random.Next(1, cashCount);
                if (lineList.Contains(line) == false)
                {
                    lineList.Add(line);
                    restPeople--;
                }
            }
            lineList.Sort();
 
            redPackageList.Add(lineList[0]);
            for (int i = 0; i < peopleNumber - 2; i++)
            {
                var cash = lineList[i + 1] - lineList[i];
                redPackageList.Add(cash);
            }
            redPackageList.Add(cashCount - lineList[lineList.Count - 1]);
            return redPackageList;
        }
        static int GetRandomSeed()
        {
            byte[] bytes = new byte[4];
            System.Security.Cryptography.RNGCryptoServiceProvider rng =
                new System.Security.Cryptography.RNGCryptoServiceProvider();
            rng.GetBytes(bytes);
            return BitConverter.ToInt32(bytes, 0);
        }
        static void Main(string[] args)
        {
            for (int i = 0; i < 10; i++)
            {
                var list = DivideRedPackage(100 * 100, 10);
                Console.WriteLine(string.Join(",", list));
                int count = 0;
                foreach (var item in list)
                {
                    count += item;
                }
                Console.WriteLine(count);
            }
            System.Console.ReadKey();
        }
    }

輸出結(jié)果如下：

409,2233,1843,546,983,679,1621,460,369,857
10000
50,472,281,603,577,1007,3929,38,591,2452
10000
194,1241,675,209,3507,1714,1199,596,313,352
10000
2127,578,16,2413,1332,586,91,260,465,2132
10000
1015,1421,963,626,3031,955,171,1112,60,646
10000
118,352,1062,1128,8,374,1879,1707,1755,1617
10000
2805,592,391,90,1468,392,2201,40,1426,595
10000
145,251,2910,59,1065,235,2761,997,1564,13
10000
814,1725,1886,39,696,202,44,992,3099,503
10000
828,1281,2402,579,380,2246,154,855,564,711
10000

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