最大余额法:JAVA解决计算占比不等于100%的问题

项目场景:

在实际开发过程中,我们会遇到计算百分比的需求,此需求很简单,只需要将所有的样本数据相加得到总数,再分别用每个样本除以总数,即可得到每份的占比。但是存在着一个问题,就是当除不尽时,受限于保留数据的精度问题(四舍五入),你会发现把每份的占比相加,竟然不等于100%,数据或大或小。为了解决这个问题,"最大余额"算法出现了(Echarts使用的就是此方法)。

什么是"最大余额"算法

最大余额方法(英语:largest remainder method)又称数额制汉米尔顿法(英语:Hamilton method),是比例代表制投票制度下,一种议席分配的方法,相对于最高均数方法。

透过最大余额方法,候选人须以名单参选,每份名单的人数最多可达至相关选区内的议席数目。候选人在名单内按优先次序排列。选民投票给一份名单,而不是个别候选人。

投票结束后,把有效选票除以数额。一份名单每取得数额1倍的票数,便能获分配一个议席。每份名单的候选人按原先订立的顺序当选。

当每份名单的余额均比“数额”为低的时候,则依每份名单余额的大小顺序分配剩余议席;最大余额方法因而得名。


解决方案:

/**
     * 最大余额法,用于解决百分比不足100%或者超过100%的问题
     *
     * @param arr       数组
     * @param idx       索引
     * @param precision 精度
     * @return 每一次计算的结果
     */
    public static double getPercentValue(int[] arr, int idx, int precision) {
        if ((arr.length - 1) < idx) {
            return 0;
        }
        //求和
        double sum = 0;
        for (int j : arr) {
            sum += j;
        }
        if (sum == 0) {
            return 0;
        }
        //10的2次幂是100,用于计算精度。
        double digits = Math.pow(10, precision);
        //扩大比例100
        double[] votesPerQuota = new double[arr.length];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            double val = arr[i] / sum * digits * 100;
            votesPerQuota[i] = val;
        }
        //总数,扩大比例意味的总数要扩大
        double targetSeats = digits * 100;
        //再向下取值,组成数组
        double[] seats = new double[arr.length];
        for (int i = 0; i < votesPerQuota.length; i++) {
            seats[i] = Math.floor(votesPerQuota[i]);
        }
        //再新计算合计,用于判断与总数量是否相同,相同则占比会100%
        double currentSum = 0;
        for (double seat : seats) {
            currentSum += seat;
        }
        //余数部分的数组:原先数组减去向下取值的数组,得到余数部分的数组
        double[] remainder = new double[arr.length];
        for (int i = 0; i < seats.length; i++) {
            remainder[i] = votesPerQuota[i] - seats[i];
        }
        while (currentSum < targetSeats) {
            double max = 0;
            int maxId = 0;
            for (int i = 0; i < remainder.length; ++i) {
                if (remainder[i] > max) {
                    max = remainder[i];
                    maxId = i;
                }
            }
            //对最大项余额加1
            ++seats[maxId];
            //已经增加最大余数加1,则下次判断就可以不需要再判断这个余额数。
            remainder[maxId] = 0;
            //总的也要加1,为了判断是否总数是否相同,跳出循环。
            ++currentSum;
        }
        // 这时候的seats就会总数占比会100%
        return seats[idx] / digits;
    }

    /**
     * 最大余额法,用于解决百分比不足100%或者超过100%的问题
     *
     * @param arr       数组
     * @param precision 精度
     * @return 按照数组顺序排列的百分比
     */
    public static double[] getPercentValue(int[] arr, int precision) {
        double[] result = new double[arr.length];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            result[i] = getPercentValue(arr, i, precision);
        }
        return result;
    }

总结:

具体使用什么方案处理这个问题,还是取决于客户,看客户能接受哪种解决方法。

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转载自blog.csdn.net/u011974797/article/details/130327458