PHP 中数字范围的计算

Question

首先，感谢您花时间阅读我的问题。

我正在尝试编写脚本，但遇到了一个很难解决的问题。我正在处理一对数字（例如 1000 和 2000），并且我有一个数字对数组：

$pairs = array(
    array(800, 1100),
    array(1500, 1600),
    array(1900, 2100)
)

我想要找到的是如何获取数字对未涵盖的范围（介于 1000 和 2000 之间） 2000。在这个例子中，1000-1100被数组(800, 1100)覆盖，1500-1600被数组(1500, 1600)覆盖，1900-2000被数组(1900, 2100)覆盖，这给我留下了1101 -1499 和 1599-1899 留下来覆盖。我希望我说得足够清楚。

我想知道如何让 PHP 返回 $pairs 变量未涵盖的范围的数组。在此示例中，它将返回：

array(
    array(1101, 1499),
    array(1599, 1899)
)

您知道执行此操作的最佳方法是什么吗？

先感谢您。

Answer 1

好吧，首先你必须定义问题：

1. 这些对是否已排序？
2. 配对是否重叠？
3. 您想找到特定范围的缺失范围（似乎是这种情况）？

如果对未排序，请首先对它们进行排序：

usort($pairs, 'cmp_pair');

function cmp_pair($a, $b) {
  if ($a[0] == $b[0]) {
    if ($a[1] == $b[1]) {
      return 0;
    } else {
      return $a[1] < $b[1] ? -1 : 1;
    }
  } else {
    return $a[0] < $b[0] ? -1 : 1;
  }
}

如果允许重叠范围，请将对列表转换为不重叠的集合。这里有一个关于如何做到这一点的建议：

$prev = false;
$newpairs = array();
foreach ($pairs as $pair) {
  if ($prev) {
    // this also handles the case of merging two ranges
    // eg 100-199 with 200 to 250 to 100-250
    if ($prev[1] >= $pair[0]-1) {
      $prev = array($prev[0], max($prev[1], $pair[1]));
    } else {
      $newpairs[] = $prev;
    }
  }
  $prev = $pair;
}
$pairs = $newpairs;

现在不应该有任何重叠的对，因此问题变得更简单，因为您还得到了一个排序数组。

function missing($start, $end, $pairs) {
  $missing = array();
  $prev = false;
  foreach ($pairs as $pair) {
    // if the current pair starts above the end, we're done
    if ($pair[0] > $end) {
      break;
    }

    // we can ignore any pairs that end before the start
    if ($pair[1] < $start) {
      continue;
    }

    // if the pair encompasses the whole range, nothing is missing
    if ($pair[0] <= $start && $pair[1] >= $end) {
      break;
    }

    // if this is our first overlapping pair and it starts above
    // the start we can backfill the missing range
    if ($pair[0] > $start && !$missing) {
      $missing[] = array($start, $pair[0]);
    }

    // compare this pair to the previous one (if there is one) and
    // fill in the missing range
    if ($prev) {
      $missing[] = array($prev[1]+1, $pair[0]-1);
    }

    // set the previous
    $prev = $pair;
  }

  // if this never got set the whole range is missing
  if (!$prev) {
    $missing[] = array($start, $end);

  // if the last overlapping range ended before the end then
  // we are missing a range from the end of it to the end of
  // of the relevant range
  } else if ($prev[1] < $end) {
    $missing[] = array($prev[1]+1, $end);
  }

  // done!
  return $missing;
}

希望有帮助。

Answer 2

我会做类似的事情：

begin = 1000
end   = 2000
uncovered = ()
foreach pairs as pair
  if (pair[0] > begin)
    push (uncovered, begin, pair[0])
    begin = pair[1]
  end if
end foreach

这只是一个想法，但重点是：
假设您有一个大细分市场（从 1000 到 2000 个）和一个小细分市场。你想要得到大的那些未被小的覆盖的每一部分。想象一下你有一支笔！

初始化开始。迭代您拥有的每个“小部分”。如果你（严格地）在开始之后，那么就会有一个“洞”，所以你必须记住从开始到当前片段的开头。

希望这会有所帮助，并且这是正确的！

Answer 3

// your original arrays of integers
$pairs = array(
    array(800, 1100),
    array(1500, 1600),
    array(1900, 2100)
);

// first, normalize the whole thing into a giant list of integers that
// are included in the array pairs, combine and sort numerically
$numbers_in_pairs = array();
foreach($pairs as $set) {
    $numbers_in_pairs = array_merge($numbers_in_pairs, range($set[0], $set[1]));
}
sort($numbers_in_pairs);

// find the min
$min = $numbers_in_pairs[0];

// find the max
$max = $numbers_in_pairs[count($numbers_in_pairs)-1];

找出数组差异

// create an array of all numbers inclusive between the min and max
$all_numbers = range($min, $max);

// the numbers NOT included in the set can be found by doing array_diff
// between the two arrays, we need to sort this to assure no errors when
// we iterate over it to get the maxes and mins
$not_in_set = array_diff($all_numbers, $numbers_in_pairs);
sort($not_in_set);

有关我们稍后将使用的集合的元数据：

// gather metadata about the numbers that are not inside the set
// $not_in_set_meta['min'] = lowest integer
// $not_in_set_meta['max'] = highest integer
// $not_in_set_meta['mins'] = min boundary integer
// $not_in_set_meta['maxes'] = max boundary integer
$not_in_set_meta = array();
for($i=0;$i<count($not_in_set);$i++) {
    if ($i == 0) {
        $not_in_set_meta['min'] = $not_in_set[$i];
        $not_in_set_meta['mins'][] = $not_in_set[$i];
    } else if ($i == count($not_in_set)-1 ) {
        $not_in_set_meta['max'] = $not_in_set[$i];
        $not_in_set_meta['maxes'][] = $not_in_set[$i];
    } else {
        // in the event that a number stands alone
        // that it can be BOTH the min and the max
        if (($not_in_set[$i+1] - $not_in_set[$i]) > 1) {
            $not_in_set_meta['maxes'][] = $not_in_set[$i];
        }
        if (($not_in_set[$i] - $not_in_set[$i-1]) > 1) {
            $not_in_set_meta['mins'][] = $not_in_set[$i];
        }
    }
}

最终输出：

// The final variable which we'll dump the ranges not covered into:
$non_sets = array();

while(count($not_in_set_meta['mins']) > 0 && count($not_in_set_meta['maxes'])) {
    $non_sets[] = array(array_shift($not_in_set_meta['mins']), 
                        array_shift($not_in_set_meta['maxes']));
}
// print it out:
print var_export($non_sets);

结果：

array (
  0 => 
  array (
    0 => 1101,
    1 => 1499,
  ),
  1 => 
  array (
    0 => 1601,
    1 => 1899,
  ),
)

?>