python3如何合并区间

在Python3中，合并区间是一个常见的面试题和编程任务，通常在处理一组重叠或相邻的区间时需要进行。合并区间的步骤主要包括排序区间、遍历区间、合并重叠区间。下面将对其中的排序区间展开详细描述：

排序区间是合并区间的第一步，也是非常关键的一步。通过对区间按起始点进行排序，可以确保后续遍历时能够顺序检查每个区间是否与前一个区间重叠或相邻。

一、排序区间

在处理区间时，首先需要将所有区间按起始点进行排序。这一步非常重要，因为只有在区间有序的情况下，才能有效地检查和合并重叠的区间。具体步骤如下：

输入区间列表：假设我们有一个区间列表，形式如 [[1, 3], [2, 6], [8, 10], [15, 18]]。
排序区间：使用Python的内置排序函数 sorted，并通过lambda函数指定按区间的起始点进行排序。例如：
```
intervals = [[1, 3], [2, 6], [8, 10], [15, 18]]
intervals.sort(key=lambda x: x[0])
```
输出排序结果：经过排序后，区间列表将变成 [[1, 3], [2, 6], [8, 10], [15, 18]]。注意，这一步主要是确保区间按起始点有序排列，以便后续合并操作的顺利进行。

二、遍历区间

在排序完成后，接下来就是遍历区间并进行合并。通过遍历每个区间，可以逐一检查当前区间与前一个区间是否重叠或相邻。具体步骤如下：

初始化结果列表：创建一个新的列表 merged 用于存储合并后的区间。
遍历区间：使用for循环遍历已排序的区间列表，对于每个区间，检查是否与 merged 列表中的最后一个区间重叠或相邻。
合并区间：如果当前区间与 merged 列表中的最后一个区间重叠或相邻，则更新最后一个区间的结束点；否则，将当前区间添加到 merged 列表中。

三、合并重叠区间

合并重叠区间是遍历过程中最核心的一步，通过判断当前区间的起始点是否小于或等于前一个区间的结束点，可以确定这两个区间是否重叠或相邻。具体步骤如下：

检查重叠或相邻：在遍历过程中，如果当前区间的起始点 intervals[i][0] 小于或等于 merged 列表中最后一个区间的结束点 merged[-1][1]，则这两个区间重叠或相邻。
更新结束点：如果重叠或相邻，更新 merged 列表中最后一个区间的结束点为当前区间和前一个区间的结束点的最大值 max(merged[-1][1], intervals[i][1])。
添加新区间：如果不重叠或不相邻，则将当前区间直接添加到 merged 列表中。

四、完整示例代码

以下是一个完整的Python3代码示例，展示了如何合并区间：

def merge_intervals(intervals):
    # 排序区间
    intervals.sort(key=lambda x: x[0])
    merged = []
    for interval in intervals:
        # 如果合并列表为空，或者当前区间与前一个区间不重叠，直接添加
        if not merged or merged[-1][1] < interval[0]:
            merged.append(interval)
        else:
            # 否则，合并重叠区间
            merged[-1][1] = max(merged[-1][1], interval[1])
    return merged
示例
intervals = [[1, 3], [2, 6], [8, 10], [15, 18]]
merged_intervals = merge_intervals(intervals)
print(merged_intervals)  # 输出: [[1, 6], [8, 10], [15, 18]]