给定两个日期范围,确定两个日期是否重叠的最简单或最有效的方法是什么?

例如,假设我们有由DateTime变量StartDate1到EndDate1和StartDate2到EndDate2表示的范围。


当前回答

适合我的紧凑公式

class ValidityRuleRange {
        private final Date from;
        private final Date to;
    ...
    private boolean isOverlap(ValidityRuleRange vrr) {
        int c1 = from.compareTo(vrr.getTo());
        int c2 = to.compareTo(vrr.getFrom());
        return c1 == 0 || c2 == 0 || c1 + c2 == 0;
    }

其他回答

如果您提供一个日期范围作为输入,并希望找出它是否与数据库中的现有日期范围重叠,则以下条件可以成功满足您的需求

假设您从表单输入中提供了@StartDate和@EndDate。

条件是:

如果@StartDate在existingStartDate之前,而在existing EndDate之后,那么我们可以说@StartDate's在现有日期范围的中间,因此我们可以断定它将重叠

@StartDate >=existing.StartDate And @StartDate <= existing.EndDate) 

如果@StartDate在现有StartDate之后,而@EndDate在现有的StartDate之前,我们可以说它将重叠

 (@StartDate <= existing.StartDate And @EndDate >= existing.StartDate)

如果@StartDate晚于现有的StartDate,而@EndDate先于现有的EndDate,我们可以得出结论,所提供的日期范围吞噬了现有的日期范围,因此重叠

 (@StartDate <= existing.StartDate And @EndDate >= existing.EndDate))

如果任何条件成立,则提供的日期范围与数据库中的现有日期范围重叠。

通过简单地确保一个范围在另一个范围之前或同时开始,可以大大简化基于范围之间的关系来检查大量条件的所有解决方案。如果需要,您可以在前面交换范围。

然后,如果第二个范围开始是:

小于或等于第一范围结束(如果包含范围,则包含开始时间和结束时间);或小于(如果范围包括开始,不包括结束)。

例如(假设两端都包含),范围2只有四种可能性,其中一种是不重叠的(范围末尾的>表示范围结束的位置无关紧要):

|-----|        range 1, lines below are all range 2.
|-->  :        overlap.
 |--> :        overlap.
      |--->    overlap (no overlap in exclusive-of-end case).
       |--->   no overlap.

第二个范围的端点根本不会影响结果。因此,在伪代码中,您可以执行以下操作(假设s<=e适用于所有范围-如果不适用,您也可以进行顶部交换):

def overlaps(r1, r2):
    if r1.s > r2.s:
        swap r1, r2
    return r2.s <= r1.e

或者,一级限制递归选项:

def overlaps(r1, r2):
    if r1.s <= r2.s:
        return r2.s <= r1.e
    return overlaps(r2, r1)

如果范围在最后是排他的,则只需在返回的表达式中(在两个代码片段中)将<=替换为<即可。

这大大限制了您必须进行的检查的数量,因为您通过确保第一个范围不会在第二个范围之后开始,提前删除了一半的问题空间。


而且,由于“代码说话”,这里有一些Python代码在实际操作中显示了这一点,其中包含了相当多的测试用例。首先,InclusiveRange类:

class InclusiveRange:
    """InclusiveRange class to represent a lower and upper bound."""

    def __init__(self, start, end):
        """Initialisation, ensures start <= end.
        Args:
            start: The start of the range.
            end: The end of the range.
        """
        self.start = min(start, end)
        self.end = max(start, end)

    def __repr__(self):
        """Return representation for f-string."""
        return f"({self.start}, {self.end})"

    def overlaps(self, other):
        """True if range overlaps with another.
        Args:
            other: The other InclusiveRange to check against.
        """

        # Very limited recursion to ensure start of first range
        # isn't after start of second.

        if self.start > other.start:
            return other.overlaps(self)

        # Greatly simplified check for overlap.

        return other.start <= self.end

然后是一个测试用例处理程序,允许我们很好地呈现单个测试用例的结果:

def test_case(range1, range2):
    """Single test case checker."""

    # Get low and high value for "graphic" output.

    low = min(range1.start, range2.start)
    high = max(range1.end, range2.end)

    # Output ranges and graphic.

    print(f"r1={range1} r2={range2}: ", end="")
    for val in range(low, high + 1):
        is_in_first = range1.start <= val <= range1.end
        is_in_second = range2.start <= val <= range2.end

        if is_in_first and is_in_second:
            print("|", end="")
        elif is_in_first:
            print("'", end="")
        elif is_in_second:
            print(",", end="")
        else:
            print(" ", end="")

    # Finally, output result of overlap check.

    print(f" - {range1.overlaps(range2)}\n")

最后,如果需要,可以添加自己的测试用例:

# Various test cases, add others if you doubt the correctness.

test_case(InclusiveRange(0, 1), InclusiveRange(8, 9))
test_case(InclusiveRange(0, 4), InclusiveRange(5, 9))
test_case(InclusiveRange(0, 4), InclusiveRange(4, 9))
test_case(InclusiveRange(0, 7), InclusiveRange(2, 9))
test_case(InclusiveRange(0, 4), InclusiveRange(0, 9))
test_case(InclusiveRange(0, 9), InclusiveRange(0, 9))
test_case(InclusiveRange(0, 9), InclusiveRange(4, 5))

test_case(InclusiveRange(8, 9), InclusiveRange(0, 1))
test_case(InclusiveRange(5, 9), InclusiveRange(0, 4))
test_case(InclusiveRange(4, 9), InclusiveRange(0, 4))
test_case(InclusiveRange(2, 9), InclusiveRange(0, 7))
test_case(InclusiveRange(0, 9), InclusiveRange(0, 4))
test_case(InclusiveRange(0, 9), InclusiveRange(0, 9))
test_case(InclusiveRange(4, 5), InclusiveRange(0, 9))

产生输出的运行:

r1=(0, 1) r2=(8, 9): ''      ,, - False
r1=(0, 4) r2=(5, 9): ''''',,,,, - False
r1=(0, 4) r2=(4, 9): ''''|,,,,, - True
r1=(0, 7) r2=(2, 9): ''||||||,, - True
r1=(0, 4) r2=(0, 9): |||||,,,,, - True
r1=(0, 9) r2=(0, 9): |||||||||| - True
r1=(0, 9) r2=(4, 5): ''''||'''' - True
r1=(8, 9) r2=(0, 1): ,,      '' - False
r1=(5, 9) r2=(0, 4): ,,,,,''''' - False
r1=(4, 9) r2=(0, 4): ,,,,|''''' - True
r1=(2, 9) r2=(0, 7): ,,||||||'' - True
r1=(0, 9) r2=(0, 4): |||||''''' - True
r1=(0, 9) r2=(0, 9): |||||||||| - True
r1=(4, 5) r2=(0, 9): ,,,,||,,,, - True

其中每条线具有:

这两个范围被评估;“范围空间”(从最低开始到最高结束)的图形表示,其中每个字符都是“范围空间中的值”:'仅表示第一个范围内的值;,仅指示第二范围内的值;|表示两个范围中的值;和表示两个范围中的值。重叠检查的结果。

您可以非常清楚地看到,只有在两个范围中都至少有一个值(即,一个|字符)时,才能在重叠检查中获得真值。其他情况都是假的。

如果您想添加更多测试用例,请随意使用任何其他值。

关于时间关系(或任何其他区间关系)的推理,请考虑Allen的区间代数。它描述了两个区间之间可能存在的13种关系。你可以找到其他参考资料——“艾伦间隔”似乎是一个有效的搜索词。您还可以在Snodgrass的《用SQL开发面向时间的应用程序》(PDF,网址为)、《日期、达文和洛伦兹时间数据与关系模型》(2002年)或《时间与关系理论:关系模型与SQL中的时间数据库》(2014年;实际上是TD&RM的第二版)中找到有关这些操作的信息。


简短的答案是:给定两个日期间隔A和B,其中包含.start和.end以及约束.start<=.end,则两个间隔重叠,如果:

A.end >= B.start AND A.start <= B.end

您可以调整>=vs>和<=vs<的使用,以满足重叠程度的要求。


ErikE评论:

如果你数点有趣的事情,你只能得到13。。。当我疯狂地计算时,我可以得到“两个区间可以有15种可能的关系”。通过合理的计算,我只能得到6种关系,如果你不在乎A还是B先出现,我只能获得3种关系(不相交,部分相交,一种完全在另一种内)。15是这样的:[之前:之前,开始,内部,结束,之后],[开始:开始,内部、结束,之后】,[内部:内部,结束、之后],[结束:结束,之后,],[之后:之后]。

我认为你不能计算“之前:之前”和“之后:之后”这两个条目。如果你将某些关系与它们的逆关系等同起来,我可以看到7个条目(参见参考维基百科URL中的图表;它有7个条目,其中6个条目具有不同的逆关系,而equals没有不同的逆)。三个是否合理取决于你的要求。

----------------------|-------A-------|----------------------
    |----B1----|
           |----B2----|
               |----B3----|
               |----------B4----------|
               |----------------B5----------------|
                      |----B6----|
----------------------|-------A-------|----------------------
                      |------B7-------|
                      |----------B8-----------|
                         |----B9----|
                         |----B10-----|
                         |--------B11--------|
                                      |----B12----|
                                         |----B13----|
----------------------|-------A-------|----------------------

这是我的Java解决方案,它也适用于无限区间

private Boolean overlap (Timestamp startA, Timestamp endA,
                         Timestamp startB, Timestamp endB)
{
    return (endB == null || startA == null || !startA.after(endB))
        && (endA == null || startB == null || !endA.before(startB));
}

最简单的

最简单的方法是使用精心设计的专用库进行日期时间工作。

someInterval.overlaps( anotherInterval )

java.time&ThreeTen额外

业务中最好的是内置在Java8和更高版本中的java.time框架。添加ThreeTen Extra项目,该项目用额外的类来补充java.time,特别是我们这里需要的Interval类。

至于这个问题上的语言不可知标签,两个项目的源代码都可以在其他语言中使用(注意它们的许可证)。

间隔

org.threeten.extra.Interval类很方便,但需要日期时间瞬间(java.time.Instant对象),而不是仅日期值。因此,我们继续使用UTC中的一天的第一刻来表示日期。

Instant start = Instant.parse( "2016-01-01T00:00:00Z" );
Instant stop = Instant.parse( "2016-02-01T00:00:00Z" );

创建一个间隔来表示该时间跨度。

Interval interval_A = Interval.of( start , stop );

我们也可以用开始时刻加上持续时间来定义间隔。

Instant start_B = Instant.parse( "2016-01-03T00:00:00Z" );
Interval interval_B = Interval.of( start_B , Duration.of( 3 , ChronoUnit.DAYS ) );

比较和测试重叠很容易。

Boolean overlaps = interval_A.overlaps( interval_B );

您可以将“间隔”与另一个“间隔”或“即时”进行比较:

邻接,邻接包含外壳等于在之后是之前重叠,重叠

所有这些都使用半开放的方法来定义一段时间,其中开始是包容性的,结束是排他性的。