如何在C#中判断两个班次是否重叠？

处理跨午夜的班次重叠判断，核心难点在于跨天班次的时间区间是循环的（比如22:00到次日7:00），直接比较起止小时会失效。以下是两种可靠的实现方案：

方案1：拆分为正常区间逐一比较 #

将跨天班次拆分为两个不跨天的区间（比如22-7拆为22-24和0-7），然后检查所有区间对是否存在交集。这种方法逻辑直观，易于维护。

代码实现 #

public class ShiftType
{
    public string Id { get; set; }
    public int StartHour { get; set; }
    public int EndHour { get; set; }
}

public static class ShiftOverlapChecker
{
    /// <summary>
    /// 判断两个班次是否重叠
    /// </summary>
    /// <param name="shift1">第一个班次</param>
    /// <param name="shift2">第二个班次</param>
    /// <returns>重叠返回true，否则返回false</returns>
    public static bool ShiftsOverlap(ShiftType shift1, ShiftType shift2)
    {
        // 检查两个左闭右开区间是否有交集
        bool IntervalsOverlap(int start1, int end1, int start2, int end2)
        {
            // 左闭右开区间交集条件：区间A的起始小于区间B的结束，且区间B的起始小于区间A的结束
            return start1 < end2 && start2 < end1;
        }

        // 将班次拆分为一个或多个不跨天的区间（确保start < end）
        List<(int Start, int End)> GetShiftIntervals(ShiftType shift)
        {
            var intervals = new List<(int, int)>();
            if (shift.StartHour < shift.EndHour)
            {
                intervals.Add((shift.StartHour, shift.EndHour));
            }
            else
            {
                // 跨天班次拆分为两段：当日Start到24点，0点到次日End
                intervals.Add((shift.StartHour, 24));
                intervals.Add((0, shift.EndHour));
            }
            return intervals;
        }

        var intervals1 = GetShiftIntervals(shift1);
        var intervals2 = GetShiftIntervals(shift2);

        // 遍历所有区间对，只要有一对交集则班次重叠
        foreach (var interval1 in intervals1)
        {
            foreach (var interval2 in intervals2)
            {
                if (IntervalsOverlap(interval1.Start, interval1.End, interval2.Start, interval2.End))
                {
                    return true;
                }
            }
        }

        return false;
    }
}

测试验证 #

以下是几个典型场景的测试结果：

• 班次A(6-14)与班次B(14-22)：无重叠，返回false
• 班次C(22-7)与班次A(6-14)：重叠（0-7与6-14有交集），返回true
• 班次C(22-7)与班次D(8-16)：无重叠，返回false
• 班次E(22-7)与班次F(23-8)：重叠（22-24与23-24有交集），返回true

方案2：反向判断不重叠场景 #

通过先判断两个班次完全不重叠的所有情况，再取反得到重叠结果。这种方法不需要拆分区间，适合追求性能的场景。

代码实现 #

public static class ShiftOverlapChecker
{
    public static bool ShiftsOverlap(ShiftType shift1, ShiftType shift2)
    {
        bool isNonOverlapping = false;

        if (shift1.StartHour < shift1.EndHour && shift2.StartHour < shift2.EndHour)
        {
            // 两者都不跨天：一个完全在另一个结束之后
            isNonOverlapping = shift1.EndHour <= shift2.StartHour || shift2.EndHour <= shift1.StartHour;
        }
        else if (shift1.StartHour < shift1.EndHour && shift2.StartHour > shift2.EndHour)
        {
            // shift1不跨天，shift2跨天：shift1完全在shift2的空白区间（End到Start）
            isNonOverlapping = shift1.StartHour >= shift2.EndHour && shift1.EndHour <= shift2.StartHour;
        }
        else if (shift1.StartHour > shift1.EndHour && shift2.StartHour < shift2.EndHour)
        {
            // shift1跨天，shift2不跨天：shift2完全在shift1的空白区间（End到Start）
            isNonOverlapping = shift2.StartHour >= shift1.EndHour && shift2.EndHour <= shift1.StartHour;
        }
        else
        {
            // 两者都跨天：必然重叠（都覆盖午夜时段，至少有部分交集）
            isNonOverlapping = false;
        }

        return !isNonOverlapping;
    }
}

逻辑说明 #

完全不重叠的场景仅存在三种情况：

1. 两个非跨天班次完全错开（一个结束时间 ≤ 另一个开始时间）
2. 非跨天班次完全落在跨天班次的空白时段（跨天班次的End到Start之间）
3. 跨天班次的空白时段完全包含另一个非跨天班次

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Gergő Sillye