权重随机的实现

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权重随机在项目中经常用到，所以我把它抽象到一个工具类中。

一般实现随机权重有两种方式：

1. 使用一个数组存放权重对应的实际目标，比如A的权重是2，B的权重是3，那么数组长度为5， 数组前两个存放A，后三个存放B。

然后随机一个[0-数据长度)的数字，直接取数组对应下标的值就可以了。

优点：数据结构简单，算法高效，实现简单

缺点：当权重值比较大同时数据又比较多的时候，会浪费内存

2. 使用区间算法，从前到后依次叠加权重，然后随机一个[1-权重和]的数字，再用随机的权重依次减去每个元素的权重，当第一个小于等于0的元素就是我们找元素

这里实现可以借用Arrays的binarySearch方法。

源码可参考Github：源码

贴一下代码：

WeightMeta.java

/**
 * 建议使用RandomUtil类创建RandomMeta对象
 * @author wxf on 14-5-5.
 */
public class WeightMeta<T> {
    private final Random ran = new Random();
    private final T[] nodes;
    private final int[] weights;
    private final int maxW;

    public WeightMeta(T[] nodes, int[] weights) {
        this.nodes = nodes;
        this.weights = weights;
        this.maxW = weights[weights.length - 1];
    }

    /**
     * 该方法返回权重随机对象
     * @return
     */
    public T random() {
        int index = Arrays.binarySearch(weights, ran.nextInt(maxW) + 1);
        if (index < 0) {
            index = -1 - index;
        }
        return nodes[index];
    }

    public T random(int ranInt) {
        if (ranInt > maxW) {
            ranInt = maxW;
        } else if(ranInt < 0){
            ranInt = 1;
        } else {
            ranInt ++;
        }
        int index = Arrays.binarySearch(weights, ranInt);
        if (index < 0) {
            index = -1 - index;
        }
        return nodes[index];
    }

    @Override
    public String toString() {
        StringBuilder l1 = new StringBuilder();
        StringBuilder l2 = new StringBuilder("[random]\t");
        StringBuilder l3 = new StringBuilder("[node]\t\t");
        l1.append(this.getClass().getName()).append(":").append(this.hashCode()).append(":\n").append("[index]\t\t");
        for (int i = 0; i < weights.length; i++) {
            l1.append(i).append("\t");
            l2.append(weights[i]).append("\t");
            l3.append(nodes[i]).append("\t");
        }
        l1.append("\n");
        l2.append("\n");
        l3.append("\n");
        return l1.append(l2).append(l3).toString();
    }
}

RandomUtil.java

/**
 * 随机工具类
 *
 * 使用权重的集合Map构建随机元数据对象
 *
 * 比如：
 * 我们有3个url地址，他们的权重分别为1,2,3现在我们利用RandomUtil来根据权重随机获取url：
 *
 * <p><blockquote><pre>
 *
 * map.put(url1, 1);
 * map.put(url2, 2);
 * map.put(url3, 3);
 * RandomMeta<String, Integer> md = RandomUtil.buildWeightMeta(map);
 * String weightRandomUrl = md.random();
 *
 * </pre></blockquote><p>
 *
 * @author wxf on 14-5-5.
 */
public class RandomUtil {
    public static <T> WeightMeta<T> buildWeightMeta(final Map<T, Integer> weightMap) {
        final int size = weightMap.size();
        Object[] nodes = new Object[size];
        int[] weights = new int[size];
        int index = 0;
        int weightAdder = 0;
        for (Map.Entry<T, Integer> each : weightMap.entrySet()) {
            nodes[index] = each.getKey();
            weights[index++] = (weightAdder = weightAdder + each.getValue());
        }
        return new WeightMeta<T>((T[]) nodes, weights);
    }
}

权重随机的实现