多个时间段范围不允许重叠 java

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mob649e815adb02 2024-08-22 05:29:53 ©著作权

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多个时间段范围不允许重叠的实现

在进行时间段管理时，确保多个时间段之间不发生重叠是一个常见的需求。尤其在日历、预约系统等场景中，我们必须验证用户登记的时间段是否与已有时间段冲突。本文将为初学者详尽讲解如何在Java中实现这一逻辑。

开发流程

下面是实现过程中需要遵循的基本步骤：

步骤	描述
1	定义一个时间段类
2	实现重叠检测方法
3	使用重叠检测方法确保时间段合法性
4	编写测试用例，验证实现是否正确

1. 定义时间段类

首先，我们需要定义一个表示时间段的类。这个类中包含开始和结束时间，以及一个用于检查重叠的方法。

代码示例

import java.time.LocalDateTime;

public class TimeRange {
    private LocalDateTime startTime; // 开始时间
    private LocalDateTime endTime; // 结束时间
    
    // 构造方法
    public TimeRange(LocalDateTime startTime, LocalDateTime endTime) {
        this.startTime = startTime;
        this.endTime = endTime;
    }

    // 获取开始时间
    public LocalDateTime getStartTime() {
        return startTime;
    }

    // 获取结束时间
    public LocalDateTime getEndTime() {
        return endTime;
    }

    // 检查当前时间段是否与输入的时间段重叠
    public boolean overlaps(TimeRange other) {
        return (startTime.isBefore(other.endTime) && other.startTime.isBefore(endTime));
    }
}

代码解释：

使用 LocalDateTime 来表示开始和结束时间，可进行更精确的时间比较。
overlaps 方法用于判断当前时间段是否与另一个时间段重叠。

2. 实现重叠检测方法

接下来，我们实现一个管理时间段的类，该类中可以有多个时间段，并包含一个方法来检查新添加的时间段是否重叠。

代码示例

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class TimeRangeManager {
    private List<TimeRange> timeRanges; // 存储时间段的列表
    
    // 构造方法
    public TimeRangeManager() {
        timeRanges = new ArrayList<>();
    }

    // 添加时间段的方法
    public boolean addTimeRange(TimeRange newRange) {
        for (TimeRange existingRange : timeRanges) {
            if (existingRange.overlaps(newRange)) {
                return false; // 如果重叠返回false
            }
        }
        timeRanges.add(newRange); // 如果不重叠，添加时间段
        return true; // 添加成功
    }
}

代码解释：

TimeRangeManager 类用于管理多个时间段。
addTimeRange 方法循环遍历已存在的时间段，如果发现重叠则返回 false，否则添加新的时间段。

3. 使用重叠检测方法

我们可以创建一个简单的测试类，模拟添加多个时间段并检测重叠。

代码示例

public class TimeRangeTest {
    public static void main(String[] args) {
        TimeRangeManager manager = new TimeRangeManager();

        TimeRange range1 = new TimeRange(LocalDateTime.of(2023, 10, 1, 10, 0),
                                          LocalDateTime.of(2023, 10, 1, 12, 0));
        TimeRange range2 = new TimeRange(LocalDateTime.of(2023, 10, 1, 11, 0),
                                          LocalDateTime.of(2023, 10, 1, 13, 0));
        TimeRange range3 = new TimeRange(LocalDateTime.of(2023, 10, 1, 12, 0),
                                          LocalDateTime.of(2023, 10, 1, 14, 0));

        System.out.println(manager.addTimeRange(range1)); // 输出: true
        System.out.println(manager.addTimeRange(range2)); // 输出: false (重叠)
        System.out.println(manager.addTimeRange(range3)); // 输出: true
    }
}

代码解释：

创建 TimeRangeManager 的实例。
定义几个时间段。
通过 addTimeRange 方法测试添加时间段的结果。

状态图

使用以下状态图，展示时间段管理的基本逻辑。

stateDiagram
    [*] --> 空
    空 --> 添加时间段
    添加时间段 --> 检查时间段重叠
    检查时间段重叠 --> 检查通过 : 不重叠
    检查时间段重叠 --> 重叠 : 重叠
    检查通过 --> 添加成功
    重叠 --> 失败

类图

这是系统的类图，包括 TimeRange 和 TimeRangeManager 的关系。

classDiagram
    class TimeRange {
        +LocalDateTime startTime
        +LocalDateTime endTime
        +overlaps(TimeRange other): boolean
    }
    
    class TimeRangeManager {
        +List<TimeRange> timeRanges
        +addTimeRange(TimeRange newRange): boolean
    }

    TimeRangeManager --> TimeRange : 管理