java 计算某个时间段在多个时间段中分别用时

最近碰到一个有趣的需求，花了一天时间写了代码实现。
需求：给汽车充电时，充电桩是会根据充电的时间段的不同来收费的，比如晚上用电高峰，这时充电会贵，凌晨没人用电，电费会便宜。大概就是分为尖、峰、平、谷四个类型，每个类型可能有多个时间段，那么，比如我充电一次，如何计算每个时间段内冲了多久的电呢？

大概逻辑：
1、对多个时间段进行校验，必须首尾相连
2、对时间段进行排序。找到最小的时间作为第一个，然后依照首尾进行排序
3、确定开始时间、结束时间所在的时间段，然后按照顺序遍历即可，中间的时间段就是满的。

需要注意的地方：
1、24小时制，所以总会有一个时间段是结束时间小于开始时间
2、确定开始时间、结束时间所在的时间段时。例如开始时间8：00，那么它所属时间段应该是8:00-10:00,而不是6:00-8:00 ，同样，结束时间是8:00,那么它所属时间段应该是6:00-8:00，而不是8:00-10:00

代码如下：


import java.time.Duration;
import java.time.LocalTime;
import java.util.*;/*** @author hph* @date 2022-11-14  10:52*/
public class TimeSpanCalculateTest {public static void main(String[] args) throws Exception {HashMap<String, String> map = new HashMap<>();map.put("06:00-12:00", "尖");map.put("12:00-16:00", "峰");map.put("16:00-20:30", "平");map.put("20:30-00:00", "峰");map.put("00:00-06:00", "谷");String timeSpan = "00:00-08:10";checkTimeSpan(map);calculateTimeSpan(sortTimeSpan(map), timeSpan);}/*** 检查 时间段 格式是否正确* 1、小时、分钟都是两位 且 小时是0-23，分钟是0-59* 2、首尾相连* 3、共24小时** @param map*/private static void checkTimeSpan(HashMap<String, String> map) throws Exception {System.out.println("######## 开始 校验时间段#########");// 校验格式String regex = "([0-1]+[0-9]|2[0-3]):([0-5][0-9])-([0-1]+[0-9]|2[0-3]):([0-5][0-9])";for (String key : map.keySet()) {String[] tt = key.split("-");if (tt[0].equals(tt[1])) {throw new Exception("开始时间和结束时间不能相同");}if (!key.matches(regex)) {throw new Exception("时间段 格式错误");}}// 校验首尾相连// 以第一个为基准int foundSpan = 0;String span = "";String startSpan = "";String endSpan = "";int index = 0;// 最多循环map.keySet().size()次就能找到所有的// 缺点在于，如果一个时间段一直没找到下一个，还是会循环完，才会退出// 如何 循环一遍就退出整个循环呢// 变量太多，不想再加变量了，太乱for (int i = 0; i < map.keySet().size(); i++) {if (foundSpan == map.keySet().size()) {break;}// 没办法，还是加个变量吧int temp = 0 ;for (String value : map.keySet()) {String[] tt = value.split("-");// 第一次if (index == 0) {span = tt[1];startSpan = tt[0];foundSpan++;index++;}// 找到下一个时间段if (span.equals(tt[0])) {foundSpan++;span = tt[1];// 最后一次if (foundSpan == map.keySet().size()) {endSpan = tt[1];}temp++;continue;}}// 如果 一次循环，temp没有增加，那么就退出，不用再循环了if(temp == 0){break;}}if (foundSpan == map.keySet().size() && startSpan.equals(endSpan)) {System.out.println("######## 时间段 首尾相连#########");} else {System.err.println(String.format("找不到 %s 或 %s 的下一个时间段",span,startSpan));throw new Exception("时间段首尾不相连");}// 校验 是否是 24小时// 按理说 只要首尾相连了，那么肯定是24小时}private static void calculateTimeSpan(TreeMap<String, String> map, String timeSpan) {System.out.println("########开始计算#########");System.out.println("充电时间段：" + timeSpan);String startTime = timeSpan.substring(0, 5);String endTime = timeSpan.substring(6);String startSpan = "";String endSpan = "";for (String key : map.keySet()) {String span = map.get(key);if (isStartTimeInTimeSpan(startTime, span)) {startSpan = key;}if (isEndTimeInTimeSpan(endTime, span)) {endSpan = key;}}System.out.println("开始时间 时间段：" + startSpan);System.out.println("结束时间 时间段：" + endSpan);int totalTime = 0;for (String key : map.keySet()) {String span = map.get(key);int i = Integer.valueOf(key.substring(0, 1));int s = Integer.valueOf(startSpan.substring(0, 1));int e = Integer.valueOf(endSpan.substring(0, 1));// 开始时间 和 结束时间 是同一个时间段if(s == e){int minutes = calculateMinute(startTime, endTime);System.out.println(String.format("没有跨段 , 所属时间段：key: %s %s , 耗时（分钟）：%s", startSpan, map.get(startSpan), minutes));totalTime += minutes;break;}if (i == s) {int minutes = calculateMinute(startTime, span.substring(6));System.out.println(String.format("开始时间：%s  时间段：key: %s %s , 耗时（分钟）：%s", startTime, key, span, minutes));totalTime += minutes;}if (i == e) {int minutes = calculateMinute(span.substring(0, 5), endTime);System.out.println(String.format("结束时间：%s  时间段：key: %s %s , 耗时（分钟）：%s", endTime, key, span, minutes));totalTime += minutes;}if (i > s && i < e) {int minutes = calculateMinute(span.substring(0, 5), span.substring(6));System.out.println(String.format("中间时间  时间段：key: %s %s , 耗时（分钟）：%s", key, span, minutes));totalTime += minutes;}if (i < s || i > e) {continue;}}System.out.println("共用时：" + totalTime);}/*** 计算时间 段内的 分钟数** @param s* @param e* @return*/private static int calculateMinute(String s, String e) {int time1 = Integer.valueOf(s.substring(0, 2)) * 60 + Integer.valueOf(s.substring(3));int time2 = Integer.valueOf(e.substring(0, 2)) * 60 + Integer.valueOf(e.substring(3));if (time1 < time2) {return time2 - time1;} else {// 例如 23：00  到  01：00return 24 * 60 + time2 - time1;}}/*** 判断开始时间 是否在 某个时间段内** @param t* @param span* @return*/private static boolean isStartTimeInTimeSpan(String t, String span) {int time = Integer.valueOf(t.substring(0, 2)) * 60 + Integer.valueOf(t.substring(3));int time1 = Integer.valueOf(span.substring(0, 2)) * 60 + Integer.valueOf(span.substring(3, 5));int time2 = Integer.valueOf(span.substring(6, 8)) * 60 + Integer.valueOf(span.substring(9));if (time1 < time2) {// 例如 开始时间 8：00   时间段 8：00 - 12：00if (time >= time1 && time < time2) {return true;} else {return false;}} else {// 时间段 23：00 - 2：00   则只需判断开始时间大于 time1即可if (time >= time1 || time < time2) {return true;} else {return false;}}}/*** 判断结束时间 是否在 某个时间段内** @param t* @param span* @return*/private static boolean isEndTimeInTimeSpan(String t, String span) {int time = Integer.valueOf(t.substring(0, 2)) * 60 + Integer.valueOf(t.substring(3));int time1 = Integer.valueOf(span.substring(0, 2)) * 60 + Integer.valueOf(span.substring(3, 5));int time2 = Integer.valueOf(span.substring(6, 8)) * 60 + Integer.valueOf(span.substring(9));if (time1 < time2) {// 例如 结束时间 8：00   时间段 2：00 - 8：00if (time > time1 && time <= time2) {return true;} else {return false;}} else {// 时间段 23：00 - 2：00   则只需判断开始时间大于 time1即可if (time > time1 || time <= time2) {return true;} else {return false;}}}/*** 把时间段排序** @param map* @return*/private static TreeMap<String, String> sortTimeSpan(Map<String, String> map) {System.out.println("########开始排序#########");String minTime = "30";for (String key : map.keySet()) {String[] tt = key.split("-");if (minTime.compareTo(tt[0]) > 0) {minTime = tt[0];}}System.out.println(String.format("最小的开始时间：%s", minTime));TreeMap<String, String> map1 = new TreeMap<String, String>(new Comparator<String>() {public int compare(String a, String b) {return a.compareTo(b);}});int index = 0;// 最开始用的while true ，但是万一不首尾相连，就会找不到，所以改为for，万一找不到，最多循环map次，for (String test : map.keySet()) {if (map1.size() == map.size()) {break;} else {for (String key : map.keySet()) {String value = map.get(key);if (key.startsWith(minTime)) {map1.put(index + "-" + value, key);minTime = key.substring(6);index++;}}}}System.out.println("########排序后的结果#########");map1.keySet().stream().sorted();for (String key : map1.keySet()) {System.out.println(String.format("key: %s   value : %s", key, map1.get(key)));}return map1;}}

结果：

######## 开始 校验时间段#########
######## 时间段 首尾相连#########
########开始排序#########
最小的开始时间：00:00
########排序后的结果#########
key: 0-谷   value : 00:00-06:00
key: 1-尖   value : 06:00-12:00
key: 2-峰   value : 12:00-16:00
key: 3-平   value : 16:00-20:30
key: 4-峰   value : 20:30-00:00
########开始计算#########
充电时间段：06:00-21:08
开始时间 时间段：1-尖
结束时间 时间段：4-峰
开始时间：06:00  时间段：key: 1-尖 06:00-12:00 , 耗时（分钟）：360
中间时间  时间段：key: 2-峰 12:00-16:00 , 耗时（分钟）：240
中间时间  时间段：key: 3-平 16:00-20:30 , 耗时（分钟）：270
结束时间：21:08  时间段：key: 4-峰 20:30-00:00 , 耗时（分钟）：38
共用时：908

总结：
1、已经很注意变量的命名了，可是有些变量真的不知道该怎么命名，比如tt
2、感觉算法还有很大提升空间，但这是我目前能想到的比较靠谱的了
3、代码太多if else，要是用python应该能好很多，java就这点不好
4、定义了太多变量，容易乱，比如校验首尾相连的时候，没有什么好的办法

有没有大佬能指教下？

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