如何编写Python函数实现整数左闭右开区间的全拆分？

需求说明 #

所有区间均为整数型左闭右开区间，内部区间始终包含在全局区间内。给定全局区间[0,22[与内部区间[3,6[、[12,15[，需要生成覆盖所有分段的区间列表：[0,3[ ∪ [3,6[ ∪ [6,12[ ∪ [12,15[ ∪ [15,22[，对应元组格式为[(0, 3), (3, 6), (6, 12), (12, 15), (15, 22)]。

修复后的函数实现 #

def allspans(r, spans):
    # 按内部区间左端点排序，兼容无序输入场景
    sorted_spans = sorted(spans, key=lambda x: x[0])
    result = []
    current_start = r[0]
    
    for s_start, s_end in sorted_spans:
        # 填补当前起点到内部区间左端点的空隙段
        if current_start < s_start:
            result.append((current_start, s_start))
        # 加入内部区间本身
        result.append((s_start, s_end))
        current_start = s_end
    
    # 补上最后一段：内部区间终点到全局区间终点
    if current_start < r[1]:
        result.append((current_start, r[1]))
    
    return result

# 测试示例
print(allspans((0, 22), [(3,6), (12,15)]))  # 输出：[(0, 3), (3, 6), (6, 12), (12, 15), (15, 22)]

核心逻辑说明 #

1. 排序内部区间：避免输入的内部区间无序导致分段混乱，确保按从左到右的顺序处理。
2. 逐段衔接：从全局区间左端点开始，依次衔接每个内部区间的前后端点，自动填补空隙段。
3. 收尾处理：遍历完所有内部区间后，补上最后一段（内部区间最右端到全局区间右端）。

常见错误原因 #

之前的索引遍历出错，大概率是因为未对内部区间排序，或者硬编码索引导致漏处理空隙段、越界访问，比如直接按固定索引取区间端点，忽略了输入可能无序或存在多个空隙的情况。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者dude