Java随机点名器（带权重的随机算法）

绝地灬酷狼 2024-04-22 05:21 61阅读 0赞

通过带权重的随机算法来实现随机点名器，该点名器的效果是点到的学生再次被点到的概率下降一半。

核心思想：给每个学生设置权重，初始权重全部为1.0，计算权重总和和学生实际的占比，然后在创建数组来模拟权重范围，例如：

arr = \{1.0，2.0，3.0，4.0，5.0，6.0\}，那么如果随机数随机到3.14，则表示点到的学生位于3.0-4.0之间，在返回数组中3.14这个数应存入位置的索引来表示是第几个学生被点到了。

第一个同学范围：【0-1.0）

第二个同学范围：【1.0-2.0）

第三个同学范围：【2.0-3.0）...

以此类推，当同学被点到的之后修改同学对于的权重，修改为原来的一半即可。

/*
    * 需求：
    *       用程序实现随机点名器。
    *       要求点到的学生再次被点到的概率下降一半
    *       需要读取本地文件中的数据
    *       数据格式：XXX-男-20-1.0
    *       分别表示：姓名-性别-年龄-权重占比
    * */

代码实现：

创建学生类：

package RamdomRollCaller;
    
    public class Student {
        private String name;
        private String gender;
        private int age;
        private double weight;
    
        public Student() {
    
        }
    
        public Student(String name, String gender, int age, double weight) {
            this.name = name;
            this.gender = gender;
            this.age = age;
            this.weight = weight;
        }
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        public String getGender() {
            return gender;
        }
    
        public void setGender(String gender) {
            this.gender = gender;
        }
    
        public int getAge() {
            return age;
        }
    
        public void setAge(int age) {
            this.age = age;
        }
    
        public double getWeight() {
            return weight;
        }
    
        public void setWeight(double weight) {
            this.weight = weight;
        }
    
        @Override
        public String toString() {
            return name + "-" + gender + "-" + age + "-" + weight;
        }
    }

完整代码实现：

package RamdomRollCaller;
    
    import java.io.*;
    import java.lang.reflect.AnnotatedArrayType;
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.Arrays;
    
    public class RollCallerDemo5 {
        /*
        * 需求：
        *       用程序实现随机点名器。
        *       要求点到的学生再次被点到的概率下降一半
        *       需要读取本地文件中的数据
        *       数据格式：XXX-男-20-1.0
        *       分别表示：姓名-性别-年龄-权重占比
        * */
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            //关联本地文件
            BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("b.txt"));
            //创建集合用于临时存储数据
            ArrayList<String> nameTempList = new ArrayList<>();
            //创建集合存储学生对象便于管理和操作
            ArrayList<Student> students = new ArrayList<>();
            //读数据
            String str = "";
            while ((str = br.readLine()) != null) {
                nameTempList.add(str);
            }
            //关流
            br.close();
            //获取数据内容并创建学生对象添加到集合
            for (String nameStr : nameTempList) {
                String[] arr = nameStr.split("-");
                students.add(new Student(arr[0], arr[1], Integer.parseInt(arr[2]), Double.parseDouble(arr[3])));
            }
            //计算总比重
            double weight = 0;
            for (Student student : students) {
                weight = weight + student.getWeight();
            }
            //计算每个人的实际占比
            double[] arr = new double[students.size()];
            int index = 0;
            for (Student student : students) {
                arr[index] = student.getWeight() / weight;
                index++;
            }
            //计算每个人的占比范围
            for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
                arr[i] = arr[i] + arr[i - 1];
            }
            //制造0-1.0的随机数
            double random = Math.random();
            //二分查找，计算出随机数应存入的位置
            //细节：调用Arrays的二分查找方法，该方法返回负的索引值减一
            //     要得到最终索引需要反向操作，用返回值的相反数减一得到被点到的学生对象在students集合中的位置
            int i = -Arrays.binarySearch(arr, random) - 1;
            Student result = students.get(i);
            System.out.println(result.getName());
            //修改该学生的占比
            double w = result.getWeight() / 2;
            result.setWeight(w);
            //将修改后的数据写到源文件中
            BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("b.txt"));
            for (Student s : students) {
                bw.write(s.toString());
                bw.newLine();
            }
            //关流
            bw.close();
        }
    }

运行效果：

![671beaf83856403a81e9f2b1c608c402.png][]

随机到的同学占比修改为0.5，再次运行程序：

![586039f3f6134cda8226357361958790.png][]

[671beaf83856403a81e9f2b1c608c402.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/22/5b87d3b152a3402c9b22fa5894de275d.png
[586039f3f6134cda8226357361958790.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/22/078395bd3303445b979386476934cc08.png