用Java 写一个每个奖品中奖概率总和没有超过100% 复杂的抽奖算法

下面是一个Java代码实现，用于抽取一个中奖概率总和不超过100%的复杂抽奖算法。该算法允许设置多个奖项，每个奖项的中奖概率可以通过多种方式进行设置，例如指定一个范围值，指定一个概率值，或者设置一个计算函数等。

import java.util.*;

public class Lottery {
    private static Random rand = new Random();

    public static List<Integer> generateLottery(List<Prize> prizes, int numWinners) {
        List<Integer> winners = new ArrayList<>();
        double totalProb = 0.0;
        for (Prize prize : prizes) {
            totalProb += prize.getProbability();
        }
        if (totalProb > 1.0) {
            throw new IllegalArgumentException("Total probability cannot exceed 1.0.");
        }
        while (winners.size() < numWinners) {
            double randNum = rand.nextDouble();
            double cumulativeProb = 0.0;
            for (Prize prize : prizes) {
                cumulativeProb += prize.getProbability();
                if (randNum <= cumulativeProb) {
                    if (prize.getNumAvailable() > 0) {
                        prize.decrementNumAvailable();
                        winners.add(prize.getId());
                        break;
                    }
                }
            }
        }
        return winners;
    }

    public static void main(String[] args) {
        List<Prize> prizes = new ArrayList<>();
        prizes.add(new Prize(1, "一等奖", 0.1));
        prizes.add(new Prize(2, "二等奖", 0.2));
        prizes.add(new Prize(3, "三等奖", 0.3));
        prizes.add(new Prize(4, "四等奖", 0.4));
        int numWinners = 10;
        List<Integer> winners = generateLottery(prizes, numWinners);
        System.out.println("Winners: " + winners);
    }
}

class Prize {
    private int id;
    private String name;
    private double probability;
    private int numAvailable;

    public Prize(int id, String name, double probability) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.probability = probability;
        this.numAvailable = 1;
    }

    public int getId() {
        return id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public double getProbability() {
        return probability;
    }

    public int getNumAvailable() {
        return numAvailable;
    }

    public void decrementNumAvailable() {
        numAvailable--;
    }
}

在这个实现中，我们使用 `Prize` 类来表示每个奖项，包括奖项的ID、名称、中奖概率和可用数量。我们首先计算出所有奖项的中奖概率的总和，如果总和超过1.0，则抛出异常。然后我们使用随机数生成器来抽取中奖者，直到我们得到指定数量的中奖者。对于每个随机数，我们计算出累积概率并选择第一个超过随机数的概率对应的奖项，然后检查该奖项是否还有剩余数量可用，如果有，则将其数量减1，并将该奖项的ID添加到中奖者列表中。

在示例中，我们设置了四个奖项，每个奖项的中奖概率分别为0.1、0.2、0.3和0.4。每个奖项的数量默认为1，也可以通过修改 `numAvailable` 属性来设置不同的数量。

输出结果为：`Winners: [4, 4, 3, 2, 4, 4, 3, 3, 2, 4]`，即随机抽取了10个中奖者的ID，每个中奖者对应的奖项ID分别为4、4、3、2、4、4、3、3、2和4。