用户积分抽奖

题目：我们做了一个活动，根据用户的积分来抽奖，用户的积分都保存在一个数组里面
arr = [20, 34, 160, 2…]，数组下标就是用户的 ID，则这里：
ID 为 0 的用户的积分是 arr[0] 等于 20 分。
ID 为 1 的用户的积分是 arr[1] 等于 34 分。
请你设计一个抽奖算法，随机抽出一位中奖用户，要求积分越高中奖概率越高。
返回值是中奖用户的 ID
PS: 1<= arr.length <= 50000 且 1<= arr[i] <= 50000
代码写出算法，
并分析其时间复杂度，
为其编写尽量多 unit test。

import java.util.Random;
import java.util.Scanner;
/*思路变化
关于权重首先想到霍夫曼树，构造哈夫曼树算法比较复杂，但是我们通过生成霍夫曼编码匹配前缀应该算法应该比较公平吧，毕竟只有0和1；现的话，30分钟肯定不够。
用户次数问题，根据位数或者份额给次数，但是次数肯定是近似值，不够公平；
奖品的占比修改，这个要判断用户积分改变奖池的概率，实现比较麻烦，而且只能说相对公平；
邻接表，最后的思路
*/
//用时说明，算法实现费时30分钟，主要是想法比较长，还有对算法说明的部分，总耗时间一个小时。
//参考链接: https://blog.youkuaiyun.com/weixin_44484674/article/details/121540132

//PS: 1<= arr.length <= 50000 且 1<= arr[i] <= 50000
/*此算法思想：
把总积分当成一个从0到积分和的线段，各id下的积分代表第id+1段的长度，随机数落点在哪段就是所在id中奖
    一开始想的是邻接表数据结构+随机数类实现目标；
    邻接表是数组加链表的方式，链表存储的是所占起点和终点；
    后面发现转换一下数组表示就好，即每个id下存终点，且此终点是下一个id的起点，统一遵循左闭右开吧。
    实现如下：*/
public class Come {
    //设数组的长度为n
    public static void main(String[] args) {
        Random rd=new Random();
        
        //手动输入用户的积分        
//         Scanner sc=new Scanner(System.in); 
//         int n=sc.nextInt(); 
//         int[] arr=new int[n];
//         for (int i = 0; i < n; i++) { arr[i] = sc.nextInt(); }
//         int[] arr1=switchArr(arr);
        //有初始值的测试 
        
         int[] arr=new int[]{20,34,160,25}; 
         int[] arr1=switchArr(arr); //时间复杂度O(n)
         
         
//         打印出来观察结果
         for (int i = 0;i < arr1.length; i++) { System.out.print(arr1[i]); }
         
         
        
         int max=arr1[arr1.length-1]+1;
         int rand=rd.nextInt(max);//把总份数当成一条线段，随机数落点是等概率的
//         观察生成的随机数，多运行几次就是测试几次
         System.out.println(rand);
         
         //返回id,寻找id     
         int id=findId(rand,arr1);//时间复杂度O(n)
//         打印中奖用户id
         System.out.println(id);
    }

   

    //生成n个随机数代表用户的份额
    public static int[] switchArr(int[] arr) {
        int[] arr1=new int[arr.length];
        for (int i = 0; i <arr.length; i++) {
            for (int j = 0; j <=i; j++) {
                arr1[i]+=arr[j];
            }
        }
        return arr1;
    }
    //返回id
    public static int findId(int rand,int[] arr1) {
        int id=0;
        for (int i = 0; i < arr1.length; i++) {
            if(rand>=arr1[i]&&rand<arr1[i+1]) {
                id=i+1;
                break;//找到了id退出循环
            }
        }
        return id;
    }
    
}