1,问题:
在游戏中,我们经常会遇到以下情况:打开宝箱,获得x个卡牌碎片。
但通常策划只会给一个既定的数值空间,和一个期望得到的值,然后让我们去随机。比如:
问题A:在1~3之间的整数中随机,期望随机结果的平均值是1.175,如何实现?
延伸:1~10之间,期望平均值是5.4呢?
以上问题可以归纳为:m~n之间,期望值是q,求出最终结果。
首先,我们可以问下AI,如何实现这个算法。以下是AI给出结果的截图:
这种按照多元方程求解的方法,需要自己去随机给定概率,当然可以实现。但有没有更直接的方法呢?
2,求解过程:
经过思考,我们可以用补偿算法的方式,来得到这个既定结果。这里需要引入一个补偿数的概念,补偿数由每次随机结果的偏差值累加而成。
因为每次随机事件是独立的,我们引入问题A,得到如下随机结果:
第1次随机区间1~3,随机结果1,补偿数为 0.175 ;
第二次随机区间2~3,随机结果2,补偿数为-0.65;
第3次随机区间1~2,随机结果1,补偿数为-0.475,小于精度0.5,取随机数组结束。
随机数组为1,2,1;在其中随机取1位便是结果。
我们可以验算下:(1+2+1)/3~=1.333,与1.175偏差小于0.5。代码编译:
然后我们将以上思考过程改为函数如下:
//获取所有的随机范围void GetAllRandom(float _expect, int _min, int _max, float _precision){var _getList = new List<int>();GetRandomOnce(_getList, 0, 0f, _expect, _min, _max, _precision);var _f = 0f;var _str = "";foreach (var idx in _getList){_f += idx;_str += idx + ",";}Debug.LogError("得到结果数组:" + _str + "\n平均值:" + (_f / _getList.Count));Debug.LogError("最终结果:" + _getList[Random.Range(0, _getList.Count)]);}/// <summary>/// 取到的随机数 数组/// </summary>/// <param name="_list">取值数组</param>/// <param name="_ranNum">随机次数</param>/// <param name="_compensate">补偿值:累加</param>/// <param name="_expect">期望值</param>/// <param name="_min">最小值</param>/// <param name="_max">最大值</param>/// <param name="_precision">精确度</param>/// 约束条件:/// 1,随机次数>n次,比如1~10之间随机,随机次数需要>10/// 2,最终补偿数需要误差小于1(精确度) private void GetRandomOnce(List<int> _list, int _ranNum, float _compensate, float _expect, int _min, int _max, float _precision){//根据补偿数重新定义范围int _ran = 0;if (_compensate > 0f){var _tMin = Mathf.Min(_max, Mathf.CeilToInt(_min + _compensate));_ran = Random.Range(_tMin, _max + 1);Debug.Log(_tMin + " " + _ran + " " + _max);}else{var _tMax = Mathf.Max(_min, Mathf.FloorToInt(_max + _compensate));_ran = Random.Range(_min, _tMax + 1);Debug.Log(_min + " " + _ran + " " + _tMax);}_compensate += _expect - _ran;_ranNum++;Debug.LogError(_ran + " " + _compensate+" "+_ranNum);_list.Add(_ran);if (_ranNum > (_max - _min + 1) && Mathf.Abs(_compensate) < _precision) return;//满足约束条件if (_ranNum > 100) { _list.Clear();_list.Add((int)_expect);return; }//防止意外GetRandomOnce(_list, _ranNum, _compensate, _expect, _min, _max, _precision);}
3,测试
写个简单方法测试下:
public int min = 1;//区间最小值public int max = 3;//区间最大值public float expect = 1.175f;//期望值public float precision = 0.5;//精度void Update(){if (Input.GetKeyDown(KeyCode.A)){GetAllRandom(expect, min, max, precision);}}
得到结果如下:
当然我们有时候不想随机那么多步骤(纯随机的不确定性),还可以添加更多的约束。
最后,我们代入扩展再测试下。电脑给出的随机结果如下:
经过多次测试,实验结果是逼近期望值的(不过取越靠近中间数的话,独立事件的结果偏差可能越大,这里最好再加上一层约束)。