python - Python：动态区间数据结构

Question

我正在寻找一些 python 代码来有效地计算间隔重叠。我之前使用过 bx-python 包的区间树，但现在需要从树中删除区间（或者更好的是，修改它们）。看来 bx-python 树不支持这一点。

任何指针？

Answer 1

banyan支持从树中删除间隔。例如，要从区间列表中删除最小数量的区间，以使剩余的区间在 中不重叠O(n log n)，banyan.SortedSet可以使用（增强红黑树）：

from banyan import SortedSet, OverlappingIntervalsUpdator # pip install banyan

def maximize_nonoverlapping_count(intervals):
    # build "interval" tree sorted by the end-point O(n log n)
    tree = SortedSet(intervals, key=lambda (start, end): (end, (end - start)),
                     updator=OverlappingIntervalsUpdator)
    result = []
    while tree: # until there are intervals left to consider
        # pop the interval with the smallest end-point, keep it in the result
        result.append(tree.pop()) # O(log n)

        # remove intervals that overlap with the popped interval
        overlapping_intervals = tree.overlap(result[-1]) # O(m log n)
        tree -= overlapping_intervals # O(m log n)
    return result

例子：

print maximize_nonoverlapping_count([[3, 4], [5, 8], [0, 6], [1, 2]])
# -> [[1, 2], [3, 4], [5, 8]]

请参阅Python - 删除重叠列表。

Answer 2

也许存储所有相交间隔会有所帮助。

你需要：

• 所有区间的联合边界，
• 对于每个交叉点的左边界和进行交叉点的间隔列表。

相交区间可以存储在树中，因为它们仅用左边界表示。方法插入和删除间隔看起来像（简化）：

插入：找到新区间左右边界的交叉区间，将这些交叉区间拆分为 2 或 3 个新的交叉区间。对于每个相交间隔，将指针添加到新间隔。

删除：查找左右边界的交叉区间，合并到之前的交叉区间。对于删除指针到删除间隔之间的每个交集间隔。

Answer 3

如果您正在寻找处理区间算术的 Python 库，请考虑python-interval。免责声明：我是该库的维护者。

该库支持检查重叠并自动合并间隔。例如：

>>> import intervals as I
>>> I.closed(1,2) | I.closed(2,3)
[1,3]
>>> I.closed(1,2).overlaps(I.closed(3,4))
False

如果要专门计算重叠：

>>> I.closed(1,3) & I.closed(2, 4)
[2,3]

它支持开/闭区间，有限或无限。要删除给定间隔的间隔，只需使用差异运算符：

>>> I.closed(1, 4) - I.closed(2, 3)
[1,2) | (3,4]

如果您可以更具体一点，我可以帮助您。