一種計費時長演算法

阿新 • • 發佈：2021-11-01

1，問題的提出

停車場管理中，有些月卡是按時段免費停車的，也就是在指定的時間區間內停車，免收停車費；而在此區間以外的時間，則累計為計費時長，需要繳費。

該問題的輸入是車輛進出時間T1、T2、免費時段起止時間點sh，eh

輸出是計費時長，分鐘為單位。

2，問題分析

咋看該問題並不複雜，採用時間點比較法，無非是在T1、T2之間找到免費區間，然後予以扣除即可。

但事實上，需要考慮的因素有：

免費時段起止時間點sh，eh，可能在一天內，也可能分佈在2天內，也就是要考慮跨天的因素。

T1到T2的時間跨度X，與sh、eh構造的時間段Y之間的關係較為複雜。

假如考慮sh、eh跨天，那麼2天之內，免費的區段就有兩個，記為Y1、Y2，其中 Y2在Y1後面

X和Y1、Y2的關係就有如下可能性：

X在Y1左側
X在Y2右側
X包含Y1和Y2
X與Y1交叉但不包含Y1
。。。

粗略估計，位置關係有10種以上

若再考慮比較時，跨天的時段還得以0點為界，分解為兩段，那麼演算法將非常複雜，極易因考慮不周出錯。

3，新的演算法思路

由於採用時間點（一天之內的時刻數）比對統計非常複雜，新的思路是採用日期排序比對法。

把所有時間點換算成日期，然後比對，在免費時段就不統計，在非免費時段就加入統計。此法簡單明瞭。

以下是詳細步驟：

取出T1、T2時間對應的日期D1/D2
（技巧）將D1減去一天，設定為計費起始日的前一天。目的是，判斷計費起始時間是否處於免費時段。
將D1和D2之間的日期，連續插入，形成日期列表DL：【D1、C11、C12、…、D2】

將DL與sh和eh組合，形成兩個時間列表

- TLs：【D1s、C11s、C12s、…、D2s】
- TLe：【D1e、C11e、C12e、…、D2e】

　　5. 將T1/T2/TLs/TLe，組合為一個列表CL：【t1,t2,…,tn】

- l 按時間排序
- l TLs的元素，附加s標記
- l TLe的元素，附加e標記

　　6. 初始化引數：

- 計費時長Tc=0，起始時點Ts=0，計費標記Tf=0

　　7. 對CL中的元素，順序執行以下演算法：

- 取出元素，ti
- 若ti>T1，則Tc +=(ti-Ts)*Tf，累計收費時間
- 若ti=T2，則退出。
- 若ti=T1，則 Ts=ti
- 若ti的標記為s，則 Ts=ti，Tf=0，進入免費區間
- 若ti的標記為e，則 Ts=ti，Tf=1，進入收費區間

4，參考程式碼

以下delphi程式碼，實現了上述思路，演算法簡明，不易出錯，對於跨天、跨月、跨年等均不存在問題，經測試計算結果OK。

function TForm1.CalcMCFeeMinutesV2(sh, eh:integer; sDate, eDate: PChar):integer;
var
  d1, d2: TDatetime;
  Tc: double;
  Ts: TDatetime;
  Tf: integer;
  i: integer;

  Date1, Date2, curTime: TDatetime;
  DL, TL: TStringList;
  s_sh, s_eh: string;
begin
  memo1.Lines.Clear ;
  memo1.Lines.Add('出入時間：' + sDate + '--' + eDate);

  d1 := StrTodateTime(sDate);
  d2 := StrTodateTime(eDate);

  //月卡計費無免費時段，直接返回所有分鐘數
  if sh=eh then begin
    Result := round((d2 -d1)*24*60);
    Exit;
  end;

  Date1 := StrToDatetime(formatDatetime('YYYY-MM-DD', d1));  //取日期整數
  Date2 := StrToDatetime(formatDatetime('YYYY-MM-DD', d2));  //取日期整數

  //格式化時間，以便後面排序
  s_sh := IntToStr(sh);
  if length(s_sh)=1 then
    s_sh := '0'+ s_sh;

  s_eh := IntToStr(eh);
  if length(s_eh)=1 then
    s_eh := '0'+ s_eh;

  DL := TStringList.Create;
  TL := TStringList.Create;

  //要多出一天來，以便判斷起始時間處於收費時段還是免費時段
  Date1 := Date1 -2;

  for i:=0 to (trunc (d2 -d1)+1) do begin
    Date1 := Date1 + 1;
    if Date1>date2 then break;

    DL.Add(formatDatetime('YYYY-MM-DD', Date1));
  end;

  for i:=0 to DL.Count-1 do begin
    TL.AddObject(DL[i]+' '+ s_sh +':00' , Pointer(1));
    TL.AddObject(DL[i]+' '+ s_eh +':00' , Pointer(2));
  end;

  TL.AddObject(formatDatetime('YYYY-MM-DD HH:MM', d1) , Pointer(3));
  TL.AddObject(formatDatetime('YYYY-MM-DD HH:MM', d2) , Pointer(4));

  TL.Sort;

  for i:=0 to TL.Count-1 do begin
    memo1.Lines.Add(TL[i] +'/'+ IntToStr(Integer(TL.Objects[i])));
  end;
  //初始化引數：計費時長Tc=0，起始時點Ts=0，計費標記Tf=0
  Tc := 0;
  Ts := StrToDatetime(TL[0]);
  Tf := 1;

  for i:=0 to TL.Count-1 do begin
    curTime := StrToDatetime(TL[i]);

    if Integer(TL.Objects[i])=4 then begin
      Tc := Tc + (curTime- Ts)* Tf;
      memo1.Lines.Add(TL[i]+ format('/累計：%f',[Tc]));

      Result := Round(Tc*24*60);
      WriteMemoToLogFile('', memo1.Text  );
      Exit;
    end;

    if Integer(TL.Objects[i])=3 then begin
      //if curTime>d1 then Tc := Tc + (curTime- Ts)* Tf;
      Ts := curTime;
    end;

    if Integer(TL.Objects[i])=1 then begin
      if curTime>d1 then Tc := Tc + (curTime- Ts)* Tf;
      Ts := curTime;
      Tf := 0;
    end;

    if Integer(TL.Objects[i])=2 then begin
      if curTime>d1 then Tc := Tc + (curTime- Ts)* Tf;
      Ts := curTime;
      Tf := 1;
    end;

    memo1.Lines.Add(TL[i]+ format('/累計：%f',[Tc]));
  end;


end;