Gere um número aleatório x : x ∈ [1,100].
- Se x ∈ [ 1,30] - pegou uma bola azul
- se x ∈ [31,40] - pegou uma bola vermelha
- se x ∈ [41,45] - pegou uma bola dourada
- se x ∈ [46,75] - pegou uma bola preta
- se x ∈ [76,100] - pegou uma bola cinza
Exemplo de implementação em C#.
A classe BallsBag simula a tiragem de bolas coloridas de um saco.
Simula dois comportamentos em função de a bola retirada voltar ou não ao saco.
Para cada conjunto de bolas inserido no saco(InsertBallsByColor()
) é criado um BallSet
que guarda a cor e um intervalo(intervalLeft, intervalRight
).
Esse intervalo é calculado em função da quantidade de bolas já colocadas e a quantidade de bolas desse conjunto.
private int IntervalLeft() => _ballsInBag + 1;
private int IntervalRight(int count) => _ballsInBag + count;
Ele é usado para saber se, em função do valor aleatório gerado, foi tirada uma bola dessa cor.
public bool WasPicked(int pick)
{
return pick >= _intervalLeft && pick <= _intervalRight;
}
A probabilidade de sair uma bola de uma determinada cor é a relação entre o número de bolas de dessa cor no saco e a quantidade total de bolas no saco.
public class BallsBag
{
private static readonly int NUM_MAX_TIRAGENS = 5000;
private readonly bool _extractedBallReturnsToBag;
private int _ballsIn;
private readonly IEnumerator<int>_randomGenerator ;
private readonly HashSet<BallSet> _ballSetsInBag;
private int _ballsExtracted;
public BallsBag(int totalBalls, bool extractedBallReturnsToBag)
{
_extractedBallReturnsToBag = extractedBallReturnsToBag;
TotalBalls = totalBalls;
_ballSetsInBag = new HashSet<BallSet>();
_randomGenerator = getRandomGenerator(TotalBalls, extractedBallReturnsToBag);
}
public int TotalBalls { get; }
public int BallsInBag => _ballsIn - _ballsExtracted;
public void InsertBallsByColor(string color, int count)
{
if (count <= 0)
{
throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(count), $"{count} não é uma quantidade válida de bolas");
}
if (BallsExceedsMaximum(count))
{
throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(count), "Nº total de bolas excedido");
}
if(BagHaveThisBallColor(color))
{
throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(color), "O saco já tem bolas dessa cor");
}
_ballSetsInBag.Add(new BallSet(color, IntervalLeft, IntervalRight(count)));
_ballsIn = _ballsIn + count;
}
public string ExtractBall()
{
if (AllBallsNotInserted)
{
throw new InvalidOperationException("Ainda não colocou todas a bolas no saco");
}
if (_randomGenerator.MoveNext())
{
_ballsExtracted = _ballsExtracted + (_extractedBallReturnsToBag ? 0 : 1);
var pickedBall = _randomGenerator.Current;
return _ballSetsInBag.First(ball => ball.WasPicked(pickedBall)).Color;
}
throw new InvalidOperationException("O saco está vazio");
}
private bool BagHaveThisBallColor(string color) => _ballSetsInBag.Any(ball => ball.Color.Equals(color));
private bool BallsExceedsMaximum(int count) => _ballsIn + count > TotalBalls;
private int IntervalLeft => _ballsIn + 1;
private int IntervalRight(int count) => _ballsIn + count;
private bool AllBallsNotInserted => _ballsIn < TotalBalls;
private IEnumerator<int> getRandomGenerator(int totalBalls, bool extractedBallReturnsToBag)
{
return extractedBallReturnsToBag ? RandomGenerator(1, totalBalls).GetEnumerator()
: RandomGenerator(1, totalBalls).Distinct()
.Take(totalBalls)
.GetEnumerator();
}
private static IEnumerable<int> RandomGenerator(int minInclued, int maxInclued)
{
var rand = new Random();
var i = 1;
while (i <= NUM_MAX_TIRAGENS)
{
yield return rand.Next(minInclued, maxInclued + 1);
i++;
}
}
private class BallSet
{
public string Color { get; }
private readonly int _intervalLeft;
private readonly int _intervalRight;
public BallSet(string color, int intervalLeft, int intervalRight)
{
Color = color;
_intervalLeft = intervalLeft;
_intervalRight = intervalRight;
}
public bool WasPicked(int pick)
{
return pick >= _intervalLeft && pick <= _intervalRight;
}
public override bool Equals(object obj)
{
var ballSetObj = obj as BallSet;
return ballSetObj != null && Color.Equals(ballSetObj.Color);
}
public override int GetHashCode()
{
return Color.GetHashCode();
}
}
}
Exemplo de utilização:
private static void Main(string[] args)
{
var ballsBag = new BallsBag(20, extractedBallReturnsToBag: false);
ballsBag.InsertBallsByColor("Azul",6);
ballsBag.InsertBallsByColor("Vermelha", 2);
ballsBag.InsertBallsByColor("Dourada", 1);
ballsBag.InsertBallsByColor("Preta",6);
ballsBag.InsertBallsByColor("Cinza", 5);
Console.WriteLine($"Balls in bag {ballsBag.BallsInBag}");
for (var i = 0; i < ballsBag.TotalBalls; i++)
{
Console.WriteLine($"Tiragem {i+1} - {ballsBag.ExtractBall()} - Balls in bag {ballsBag.BallsInBag}");
}
Console.ReadKey();
}