C# 加权随机数

Question

我在游戏编程方面需要帮助。

您打开一个箱子并以给定的概率找到一个物品。

物品/机会

A / 10%
乙 / 30%
C / 60%

Random random = new Random();
int x = random.Next(1, 101);

if (x < 11) // Numbers 1..10 ( A -> 10% )
{ 
     do_something1(); d
} 
else if (x < 41) // Numbers 11..40 ( B -> 30 % )
{ 
     do_something2();
}
else if (x < 101) // Numbers 41..100 ( C -> 60 % ) 
{ 
     do_something3();
}

就概率而言，这个例子真的有意义吗？ 您还有其他解决方案吗？

提前谢谢你！

Answer 1

我意识到这有点晚了，但这里有一个没有 const 的例子，费力的 if/else 和/或 switch 语句；

public class WeightedChanceParam
{
    public Action Func { get; }
    public double Ratio { get; }

    public WeightedChanceParam(Action func, double ratio)
    {
        Func = func;
        Ratio = ratio;
    }
}

public class WeightedChanceExecutor
{
    public WeightedChanceParam[] Parameters { get; }
    private Random r;

    public double RatioSum
    {
        get { return Parameters.Sum(p => p.Ratio); }
    }

    public WeightedChanceExecutor(params WeightedChanceParam[] parameters)
    {
        Parameters = parameters;
        r = new Random();
    }

    public void Execute()
    {
        double numericValue = r.NextDouble() * RatioSum;

        foreach (var parameter in Parameters)
        {
            numericValue -= parameter.Ratio;

            if (!(numericValue <= 0))
                continue;

            parameter.Func();
            return;
        }

    }
}

用法示例：

WeightedChanceExecutor weightedChanceExecutor = new WeightedChanceExecutor(
    new WeightedChanceParam(() =>
    {
        Console.Out.WriteLine("A");
    }, 25), //25% chance (since 25 + 25 + 50 = 100)
    new WeightedChanceParam(() =>
    {
        Console.Out.WriteLine("B");
    }, 50), //50% chance
    new WeightedChanceParam(() =>
    {
        Console.Out.WriteLine("C");
    }, 25) //25% chance
);

//25% chance of writing "A", 25% chance of writing "C", 50% chance of writing "B"        
weightedChanceExecutor.Execute(); 

Answer 2

我同意@Timothy 的观点，我会选择一个更易于维护的解决方案，您不依赖magic numbers 来划分您的概率。另外，这是个人喜好，但我也称它为比率而不是百分比，否则“100”将成为另一个神奇的数字，并且您将自己限制在 1% 的最小概率。这样您就可以将其拆分为 1:10:200 或随心所欲：

public static readonly int RATIO_CHANCE_A = 10;
public static readonly int RATIO_CHANCE_B = 30;
//                         ...
public static readonly int RATIO_CHANCE_N = 60;

public static readonly int RATIO_TOTAL = RATIO_CHANCE_A
                                       + RATIO_CHANCE_B
                                         // ...
                                       + RATIO_CHANCE_N;

Random random = new Random();
int x = random.Next(0, RATIO_TOTAL);

if ((x -= RATIO_CHANCE_A) < 0) // Test for A
{ 
     do_something1();
} 
else if ((x -= RATIO_CHANCE_B) < 0) // Test for B
{ 
     do_something2();
}
// ... etc
else // No need for final if statement
{ 
     do_somethingN();
}

编辑：更通用的解决方案

Answer 3

因此，总结这里的解决方案是一个解决任意数量机会的解决方案，无需大量 if-else 语句，而是使用 switch-case：

int[] chances = { 1, 23, 14, 49, 61 };
int totalRatio = 0;

foreach(int c in chances)
    totalRatio += c;

Random random = new Random();
int x = random.Next(0, totalRatio);

int iteration = 0; // so you know what to do next
foreach(int c in chances)
{
    iteration++;
    if((x -= c) < 0)
        break;
}

switch(iteration)
{
case 1:
case 2:
//...
default:
}

Answer 4

当我结合你所有的答案时，这也应该在这里工作，对吧？

double number;
Random x = new Random();
number = x.NextDouble();

double RATIO_CHANCE_A = 0.10;
double RATIO_CHANCE_B = 0.30;
double RATIO_CHANCE_C = 0.60;
double RATIO_TOTAL = RATIO_CHANCE_A + RATIO_CHANCE_B + RATIO_CHANCE_C;


if ( number < RATIO_CHANCE_A ) // A -> 10%
{
do_something1();
}
else if ( number < RATIO_CHANCE_B + RATIO_CHANCE_A ) // B -> 30%
{
do_something2();
}
else if ( number < RATIO_TOTAL ) // C -> 60%
{
do_something3();
}