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我的游戏服务器类库 -- 按权重随机选择1个或n个对象

来源:程序员人生   发布时间:2014-10-02 08:00:01 阅读次数:3204次

按权重选择

在编写游戏服务器的时候,经常会遇到类似的需求:从列表中随机选出1个或多个条目,且条目是有权重的(权重越大,选中它的可能性就越大)。比如说,砍死一个怪物可以从一个装备列表里掉一个装备。这种需求,和现实生活中的幸运大转盘很类似:

算法实现

因为这种需求很常见,所以我想把它写的通用一点。首先,接口Weighted表示有权重值的对象,getWeight()方法返回权重值:

public interface Weighted { public int getWeight(); }
WeightedBase是Weighted接口的抽象实现:

public abstract class WeightedBase implements Weighted { private final int weight; public WeightedBase(int weight) { if (weight <= 0) { throw new IllegalArgumentException("weight <= 0!"); } this.weight = weight; } @Override public int getWeight() { return weight; } }
WeightedInt表示拥有权重值的整数:

public class WeightedInt extends WeightedBase { private final int value; public WeightedInt(int weight, int value) { super(weight); this.value = value; } /** * 返回整数值. * @return */ public int getValue() { return value; } }

因为并不是每个类都可以实现Weighted接口或继承WeightedBase(比如第三方库里的类),所以增添了WeightFunction接口来表示权重计算函数,apply()方法根据给定对象,计算出其权重值:

public interface WeightFunction<T> { public int apply(T t); }
最后是工具类WeightUtil,具体的选择算法在这个类中实现,下面是这个类的方法列表:

public class WeightUtil { public static <T extends Weighted> List<T> select(List<T> list, int n) public static <T> List<T> select(List<T> list, int n, WeightFunction<T> wf) public static <T extends Weighted> T selectOne(List<T> list) public static <T extends Weighted> T selectOne(List<T> list, int randomInt) public static <T> T selectOne(List<T> list, WeightFunction<T> wf) public static <T> T selectOne(List<T> list, int randomInt, WeightFunction<T> wf) }
其中最重要的一个方法是接收三个参数的selectOne()方法,其他方法都依赖这个方法,其代码如下所示:

public static <T> T selectOne(List<T> list, int randomInt, WeightFunction<T> wf) { if (list.isEmpty()) { throw new IllegalArgumentException("empty list!"); } if (randomInt < 0) { throw new IllegalArgumentException("negative randomInt: " + randomInt); } if (list.size() == 1) { return list.get(0); } int weightSum = 0; for (T obj : list) { weightSum += wf.apply(obj); if (weightSum > randomInt) { return obj; } } String msg = String.format("total weight (%d) <= randomInt (%d)", weightSum, randomInt); throw new IllegalArgumentException(msg); }

GitHub项目

想要完整的代码,可以clone我的GitHub项目。此文章只是一个开始,希望以后可以把更多的代码放到这个项目里。


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