如何判断指定月日组合是否处于日期范围（与年份无关）

我们已经能轻松判断具体日期是否在起止日期范围内，但现在需要实现：判断指定的月日组合（如07-01）是否处于某一日期范围，且判断结果与年份无关。

示例 #

判断07-01（7月1日）是否在以下时间范围内：

2020-01-30 - 2020-06-15  --> 否
2020-06-16 - 2021-03-20  --> 是
2013-04-26 - 2019-02-13  --> 是（该日期范围跨多个年度，7月1日在其中的多个年度内出现）

R代码示例 #

# 设置随机种子
set.seed(1)

# 生成测试用的日期范围数量
cases <- 10

# 生成随机天数间隔
gaps <- sort(sample(x = 1:5000, size = cases, replace = TRUE))

# 构建包含起止日期的数据框
df <- data.frame(dates_start = rev(Sys.Date() - gaps[2:cases] + 1),
                 dates_end   = rev(Sys.Date() - gaps[1:(cases-1)]))
df
#>   dates_start  dates_end
#> 1  2009-06-26 2010-01-19
#> 2  2010-01-20 2011-06-05
#> 3  2011-06-06 2011-06-20
#> 4  2011-06-21 2013-04-21
#> 5  2013-04-22 2016-02-17
#> 6  2016-02-18 2016-08-05
#> 7  2016-08-06 2018-05-11
#> 8  2018-05-12 2019-10-09
#> 9  2019-10-10 2021-10-25

# 判断具体日期是否在范围内（作为对比）
df$date_in_range <- df$dates_start <= lubridate::ymd("2019-07-01") & 
                                      lubridate::ymd("2019-07-01") < df$dates_end

# 尝试判断月日是否在范围内（伪代码，因缺少month_day函数报错）
data.table::between(x = month_day("07-01"),
                    lower = dates_start,
                    upper = dates_end)
#> Error in month_day("07-01"): could not find function "month_day"

# 期望输出结果
df$monthday_in_range <- c(T, T, F, T, T, T, T, T, T)
df
#>   dates_start  dates_end date_in_range monthday_in_range
#> 1  2009-06-26 2010-01-19         FALSE              TRUE
#> 2  2010-01-20 2011-06-05         FALSE              TRUE
#> 3  2011-06-06 2011-06-20         FALSE             FALSE
#> 4  2011-06-21 2013-04-21         FALSE              TRUE
#> 5  2013-04-22 2016-02-17         FALSE              TRUE
#> 6  2016-02-18 2016-08-05         FALSE              TRUE
#> 7  2016-08-06 2018-05-11         FALSE              TRUE
#> 8  2018-05-12 2019-10-09          TRUE              TRUE
#> 9  2019-10-10 2021-10-25         FALSE              TRUE

解决方案 #

要实现这个需求，核心是处理两种场景：日期范围不跨年、日期范围跨年。以下提供两种可行方法：

方法1：基于“年中天”数值判断 #

利用lubridate的yday()函数将日期转换为“一年中的第几天”，然后分情况判断：

• 当起始日期的年中天 ≤ 结束日期的年中天时：目标月日的年中天需落在两者之间
• 当起始日期的年中天 > 结束日期的年中天时（范围跨年度）：目标月日的年中天需≥起始年中天 或 ≤结束年中天

library(lubridate)

# 定义目标月日（选非闰年的年份转换即可）
target_md <- ymd("2023-07-01")
target_yday <- yday(target_md)

# 提取起止日期的年中天数值
df$start_yday <- yday(df$dates_start)
df$end_yday <- yday(df$dates_end)

# 执行判断
df$monthday_in_range <- ifelse(
  df$start_yday <= df$end_yday,
  target_yday >= df$start_yday & target_yday <= df$end_yday,
  target_yday >= df$start_yday | target_yday <= df$end_yday
)

# 验证结果（与期望输出一致）
df$monthday_in_range
#> [1]  TRUE  TRUE FALSE  TRUE  TRUE  TRUE  TRUE  TRUE  TRUE

方法2：将目标月日匹配到起止年度 #

把目标月日分别转换为起始年和结束年的完整日期，只要其中任意一个日期落在范围内，即判定符合条件：

library(lubridate)

target_md <- "07-01"

# 生成起始年的目标日期
target_start <- ymd(paste(year(df$dates_start), target_md, sep = "-"))
# 生成结束年的目标日期
target_end <- ymd(paste(year(df$dates_end), target_md, sep = "-"))

# 执行判断
df$monthday_in_range <- (target_start >= df$dates_start & target_start <= df$dates_end) |
                        (target_end >= df$dates_start & target_end <= df$dates_end)

# 验证结果
df$monthday_in_range
#> [1]  TRUE  TRUE FALSE  TRUE  TRUE  TRUE  TRUE  TRUE  TRUE

内容的提问来源于stack exchange，提问作者mnist