0

0

计算两个事件序列在每日时间粒度上的重叠时长(秒)

霞舞

霞舞

发布时间:2026-02-03 12:09:01

|

921人浏览过

|

来源于php中文网

原创

计算两个事件序列在每日时间粒度上的重叠时长(秒)

本文介绍如何使用 python 高效计算两个事件数据集(df_event_a 和 df_event_b)在每一天内的最大并发重叠时长(单位:秒),确保每日结果不超过 86400 秒,并自动处理事件内部重叠及跨事件交叉。

要准确计算事件 A 与事件 B 在每个自然日内同时发生的总时长(即二者时间区间交集在该日的并集长度),不能简单对所有 (A, B) 组合暴力求交后累加——因为多个重叠可能覆盖同一时间段,导致重复计数;同时,单日输出必须满足物理约束:最大不超过 24 小时(86400 秒)

核心思路是:按天切分 → 对每一天分别构造 A 和 B 在该日的有效时间片段 → 求两组区间集合的交集并合并 → 计算总长度

DeepBrain
DeepBrain

AI视频生成工具,ChatGPT +生成式视频AI =你可以制作伟大的视频!

下载

✅ 正确实现步骤(基于 pandas + interval arithmetic)

import pandas as pd
import numpy as np
from datetime import datetime, timedelta

def compute_daily_overlap_seconds(df_a, df_b, start_col='start_ts', end_col='end_ts'):
    """
    计算 df_a 与 df_b 在每个自然日内的最大重叠时长(秒),去重合并后返回 daily_series
    """
    # 确保时间列为 datetime
    for df in [df_a, df_b]:
        df[start_col] = pd.to_datetime(df[start_col])
        df[end_col] = pd.to_datetime(df[end_col])

    # 获取全局日期范围(按天)
    all_days = pd.date_range(
        start=min(df_a[start_col].min(), df_b[start_col].min()).date(),
        end=max(df_a[end_col].max(), df_b[end_col].max()).date(),
        freq='D'
    )

    results = {}

    for day in all_days:
        day_start = pd.Timestamp(day)
        day_end = day_start + pd.Timedelta('1D') - pd.Timedelta('1ns')  # 23:59:59.999999999

        # 提取当天在 df_a 中有交集的所有事件片段(裁剪到当日范围内)
        a_clipped = []
        for _, row in df_a.iterrows():
            s, e = row[start_col], row[end_col]
            overlap_start = max(s, day_start)
            overlap_end = min(e, day_end)
            if overlap_start <= overlap_end:
                a_clipped.append((overlap_start, overlap_end))

        # 同理处理 df_b
        b_clipped = []
        for _, row in df_b.iterrows():
            s, e = row[start_col], row[end_col]
            overlap_start = max(s, day_start)
            overlap_end = min(e, day_end)
            if overlap_start <= overlap_end:
                b_clipped.append((overlap_start, overlap_end))

        # 计算两组区间集合的交集(即 A∩B 在当日的覆盖时间)
        overlap_intervals = []
        for a_s, a_e in a_clipped:
            for b_s, b_e in b_clipped:
                inter_s = max(a_s, b_s)
                inter_e = min(a_e, b_e)
                if inter_s <= inter_e:
                    overlap_intervals.append((inter_s, inter_e))

        # 合并重叠/相邻区间(关键!避免重复计数)
        if not overlap_intervals:
            results[day.date()] = 0
            continue

        # 排序并合并
        overlap_intervals.sort()
        merged = [overlap_intervals[0]]
        for curr in overlap_intervals[1:]:
            last = merged[-1]
            if curr[0] <= last[1]:  # 可合并(含相接)
                merged[-1] = (last[0], max(last[1], curr[1]))
            else:
                merged.append(curr)

        total_seconds = sum((e - s).total_seconds() for s, e in merged)
        results[day.date()] = min(total_seconds, 86400)  # 强制 ≤24h

    return pd.Series(results)

# 示例用法:
# df_event_a = pd.DataFrame({
#     'start_ts': ['2022-01-01 00:00:00', '2022-01-01 09:00:00'],
#     'end_ts':   ['2022-01-01 10:00:00', '2022-01-01 12:00:00']
# })
# df_event_b = pd.DataFrame({
#     'start_ts': ['2022-01-01 08:00:00', '2022-01-01 11:00:00'],
#     'end_ts':   ['2022-01-01 11:30:00', '2022-01-01 13:00:00']
# })
# daily_overlap = compute_daily_overlap_seconds(df_event_a, df_event_b)
# print(daily_overlap)

⚠️ 关键注意事项

  • 不可直接套用单对区间公式:max(min(A_end,B_end) - max(A_start,B_start), 0).total_seconds() 仅适用于一对事件;多事件场景必须先做区间合并,否则严重高估。
  • 时间精度:建议统一使用 pd.Timestamp,避免 datetime.datetime 与 numpy.datetime64 混用引发隐式转换错误。
  • 性能优化提示:若数据量大(>10k 行),可用 line sweep 算法或 intervaltree 库替代双重循环;pandas 的 merge_asof 不适用于此问题(非最近匹配,而是全量区间交集)。
  • 边界处理:本实现将 [00:00:00, 23:59:59.999...] 视为一日,符合常规日粒度定义;如需 ISO 周或业务日历,可扩展传入 freq 或自定义 day_bounds_func。

✅ 总结

该方案严格满足题设要求:
? 输出为每个自然日的标量重叠秒数;
? 自动合并所有 A-B 交集片段,消除重复覆盖;
? 单日结果上限为 86400 秒(兜底防护);
? 代码模块化、可读性强,便于集成进 ETL 流程或监控看板。

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
Python 时间序列分析与预测
Python 时间序列分析与预测

本专题专注讲解 Python 在时间序列数据处理与预测建模中的实战技巧,涵盖时间索引处理、周期性与趋势分解、平稳性检测、ARIMA/SARIMA 模型构建、预测误差评估,以及基于实际业务场景的时间序列项目实操,帮助学习者掌握从数据预处理到模型预测的完整时序分析能力。

71

2025.12.04

Python 数据清洗与预处理实战
Python 数据清洗与预处理实战

本专题系统讲解 Python 在数据清洗与预处理中的核心技术,包括使用 Pandas 进行缺失值处理、异常值检测、数据格式化、特征工程与数据转换,结合 NumPy 高效处理大规模数据。通过实战案例,帮助学习者掌握 如何处理混乱、不完整数据,为后续数据分析与机器学习模型训练打下坚实基础。

1

2026.01.31

页面置换算法
页面置换算法

页面置换算法是操作系统中用来决定在内存中哪些页面应该被换出以便为新的页面提供空间的算法。本专题为大家提供页面置换算法的相关文章,大家可以免费体验。

423

2023.08.14

PHP 高并发与性能优化
PHP 高并发与性能优化

本专题聚焦 PHP 在高并发场景下的性能优化与系统调优,内容涵盖 Nginx 与 PHP-FPM 优化、Opcode 缓存、Redis/Memcached 应用、异步任务队列、数据库优化、代码性能分析与瓶颈排查。通过实战案例(如高并发接口优化、缓存系统设计、秒杀活动实现),帮助学习者掌握 构建高性能PHP后端系统的核心能力。

102

2025.10.16

PHP 数据库操作与性能优化
PHP 数据库操作与性能优化

本专题聚焦于PHP在数据库开发中的核心应用,详细讲解PDO与MySQLi的使用方法、预处理语句、事务控制与安全防注入策略。同时深入分析SQL查询优化、索引设计、慢查询排查等性能提升手段。通过实战案例帮助开发者构建高效、安全、可扩展的PHP数据库应用系统。

90

2025.11.13

JavaScript 性能优化与前端调优
JavaScript 性能优化与前端调优

本专题系统讲解 JavaScript 性能优化的核心技术,涵盖页面加载优化、异步编程、内存管理、事件代理、代码分割、懒加载、浏览器缓存机制等。通过多个实际项目示例,帮助开发者掌握 如何通过前端调优提升网站性能,减少加载时间,提高用户体验与页面响应速度。

30

2025.12.30

c语言中/相关合集
c语言中/相关合集

本专题整合了c语言中/的用法、含义解释。阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

0

2026.02.03

漫蛙漫画网页版入口与正版在线阅读 漫蛙MANWA官网访问专题
漫蛙漫画网页版入口与正版在线阅读 漫蛙MANWA官网访问专题

本专题围绕漫蛙漫画(Manwa / Manwa2)官网网页版入口进行整理,涵盖漫蛙漫画官方主页访问方式、网页版在线阅读入口、台版正版漫画浏览说明及基础使用指引,帮助用户快速进入漫蛙漫画官网,稳定在线阅读正版漫画内容,避免误入非官方页面。

0

2026.02.03

Yandex官网入口与俄罗斯搜索引擎访问指南 Yandex中文登录与网页版入口
Yandex官网入口与俄罗斯搜索引擎访问指南 Yandex中文登录与网页版入口

本专题汇总了俄罗斯知名搜索引擎 Yandex 的官网入口、免登录访问地址、中文登录方法与网页版使用指南,帮助用户稳定访问 Yandex 官网,并提供一站式入口汇总。无论是登录入口还是在线搜索,用户都能快速获取最新稳定的访问链接与使用指南。

2

2026.02.03

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
最新Python教程 从入门到精通
最新Python教程 从入门到精通

共4课时 | 22.4万人学习

Django 教程
Django 教程

共28课时 | 3.9万人学习

SciPy 教程
SciPy 教程

共10课时 | 1.4万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号