tetrika_tasks/task_3.py

"""Задание на расчет интервалов, и вычисление времени, который ученик
и учитель присуствовали на уроке одновременно."""

tests = [
    {
        "data": {
            "lesson": [1594663200, 1594666800],
            "pupil": [
                1594663340,
                1594663389,
                1594663390,
                1594663395,
                1594663396,
                1594666472,
            ],
            "tutor": [1594663290, 1594663430, 1594663443, 1594666473],
        },
        "answer": 3117,
    },
    {
        "data": {
            "lesson": [1594702800, 1594706400],
            "pupil": [
                1594702789,
                1594704500,
                1594702807,
                1594704542,
                1594704512,
                1594704513,
                1594704564,
                1594705150,
                1594704581,
                1594704582,
                1594704734,
                1594705009,
                1594705095,
                1594705096,
                1594705106,
                1594706480,
                1594705158,
                1594705773,
                1594705849,
                1594706480,
                1594706500,
                1594706875,
                1594706502,
                1594706503,
                1594706524,
                1594706524,
                1594706579,
                1594706641,
            ],
            "tutor": [
                1594700035,
                1594700364,
                1594702749,
                1594705148,
                1594705149,
                1594706463,
            ],
        },
        "answer": 3577,
    },
    {
        "data": {
            "lesson": [1594692000, 1594695600],
            "pupil": [1594692033, 1594696347],
            "tutor": [1594692017, 1594692066, 1594692068, 1594696341],
        },
        "answer": 3565,
    },
]


def get_smaller_interval(interval_A, interval_B) -> list:
    """Если один из интервалов включает в себя другой, возвращаем
    меньший. Если интервалы не входят друг в дргуа, возвращаем пустой
    интервал."""
    if interval_A[0] <= interval_B[0] and interval_A[1] >= interval_B[1]:
        return interval_B

    if interval_B[0] <= interval_A[0] and interval_B[1] >= interval_A[1]:
        return interval_A

    return []


# get_intervals_without_small_included_intervals
def absorb_small_included_intervals(intervals: list) -> list:
    """Возвращает список интервалов без вложенных интервалов.

    Вложенный интервал - интервал меньшего размера, полностью входящий
    в больший.

    Стоит учитывать, что функция работает только если интервалы
    совпадают по началу или концу, если интервалы входят друг в друга
    частично -- мы их не обрабатываем.

    """
    # формируем список из меньших интервалов, входящих в бОльшие
    small_intervals = [
        get_smaller_interval(interval, intervals[k])
        for i, interval in enumerate(intervals)
        for k in range(i + 1, len(intervals))
        if get_smaller_interval(interval, intervals[k])
    ]

    # в качестве результа у нас будет новый список, состоящий из
    # принятого списка интервалов `intervals`, за исключением входящих меньших
    # интервалов `small_intervals`
    result = [i for i in intervals if i not in small_intervals]

    return result


def get_union_of_partly_intersecting_intervals(interval_A, interval_B) -> list:
    """Если интервалы А и Б пересекаются, то возвращаем новый
    интервал, включающий А и Б."""
    # планирую поступать по тому же принципу что и выше: добавлять
    # сумму в исходный список, итого получим список с пересечениями,
    # который потом можно прогнать через поглатитель меньших
    # интервалов

    # если один из интервалов пустой, то пересечение будет пустым
    if not interval_A or not interval_B:
        return []

    # если какой-то из инетрвалов имеет нулевую длину (начало=конец),
    # то пересечение пустое
    if interval_A[0] == interval_A[1] or interval_B[0] == interval_B[1]:
        return []

    # нужно проверить, что интервалы вообще пересекаются
    # А и B не пересекаются, если
    # начало А > конец B, или если начало B > конец А
    if interval_A[0] > interval_B[1] or interval_B[0] > interval_A[1]:
        return []

    # сумма интервалов: наименьшее начало из А и Б, и наибольший конец
    # из А и Б
    interval_begin = min(interval_A[0], interval_B[0])
    interval_end = max(interval_A[1], interval_B[1])
    return [interval_begin, interval_end]


def get_extended_intervals(intervals) -> list:
    """Возвращает расширенные интервалы из списка интервалов.

    Расширенный интервал, это интервал, который есть сумма двух
    пересекающихся инетрвалов."""
    extended_intervals = [
        get_union_of_partly_intersecting_intervals(interval, intervals[k])
        for i, interval in enumerate(intervals)
        for k in range(i + 1, len(intervals))
        if get_union_of_partly_intersecting_intervals(interval, intervals[k])
    ]

    # список extended_intervals может содержать дублирующиеся
    # интервалы из списка intervals, поэтому мы возвращаем только
    # отсутствующие в intevals значения
    uniq_extended_intervals = [i for i in extended_intervals if i not in intervals]
    return uniq_extended_intervals


def get_intersection(interval_A, interval_B) -> list:
    # если один из интервалов пустой, то пересечение будет пустым
    if not interval_A or not interval_B:
        return []

    # если какой-то из интервалов имеет нулевую длину (начало=конец),
    # то пересечение пустое
    if interval_A[0] == interval_A[1] or interval_B[0] == interval_B[1]:
        return []

    # нужно проверить, что интервалы вообще пересекаются
    # А и Б не пересекаются, если
    # начало А > конец Б, или если начало Б > конец А
    if interval_A[0] > interval_B[1] or interval_B[0] > interval_A[1]:
        return []

    # начало интервала это наименьший из начал интервалов А и Б
    # конец интервала это наименьший из концов интервалов А и Б
    interval_begin = max(interval_A[0], interval_B[0])
    interval_end = min(interval_A[1], interval_B[1])
    return [interval_begin, interval_end]


def normilize_intervals(intervals) -> list:
    """Разбивает полученный список на пары, расширяет интервалы,
    убирает вложенные интервалы."""

    # из списка [1,2,3,4] формируем [[1,2], [3,4]]
    intervals_ = [intervals[i : i + 2] for i in range(0, len(intervals), 2)]

    # получаем расширенные интервалы
    extended_intervals = get_extended_intervals(intervals_)

    # убираем вложенные инетрвалы
    n_intervals = absorb_small_included_intervals(intervals_ + extended_intervals)
    return n_intervals


def appearance(intervals) -> int:
    """Возвращает время одновременного присуствия ученика и учителя на
    уроке в секундах."""
    lesson = intervals["lesson"]
    pupil = normilize_intervals(intervals["pupil"])
    tutor = normilize_intervals(intervals["tutor"])

    # получаем все интервалы студента на уроке
    pupil_on_lesson = [
        get_intersection(lesson, p) for p in pupil if get_intersection(lesson, p)
    ]

    # по очереди сравниваем каждый из интервалов преподавателя с
    # каждым из интервалов пересечения студента на уроке
    tutor_on_pupil = [
        get_intersection(pol, t) for t in tutor for pol in pupil_on_lesson
    ]

    # создаем список из продолжительности каждого интервала, если он
    # не пустой, а затем суммируем все элементы
    answer = sum([intr[1] - intr[0] for intr in tutor_on_pupil if intr])
    return answer


if __name__ == "__main__":
    for i, test in enumerate(tests):
        test_answer = appearance(test["data"])
        assert (
            test_answer == test["answer"]
        ), f'Error on test case {i}, got {test_answer}, expected {test["answer"]}'