插值查詢:如果有這樣一張表,有一列叫水位,有一列叫庫容,比如下面的圖。
我現在想做這么一件事情:對於這個測站而言,當我輸入某一個水位或者庫容的時候,想要查詢到對應的水位或者庫容呢?
而這個值不一定是存在數據庫中的,也許這只是一個推導出來的近似值呢?
算法要點:如果這個輸入的值是位於數據庫值的某一個區間內的話,那么取最小的區間,然后求這個區間內單位數量的值。
大家聽得可能有點不太明白,我畫張圖。
呵呵,應該有點眉目了吧?這個第一步也是最重要的一步就是確定區間哦
算法的話很簡單,用一句公式來概括就是
1.通過水位求庫容:(單位水位所包含的庫容)*(輸入水位-這個水位左邊區間的水位值)+這個水位左邊區間的水位值
2.通過庫容求水位:(單位庫容所包含的庫容)*(輸入庫容-這個庫容左邊區間的庫容值)+這個庫容左邊區間的庫容值
不廢話,貼代碼,用的是JAVA實現的
//插值查詢法 @Override public String InterpolantQuery(ReservoirCapacityConditionParam param) { String finalVal=""; float finalVolumn=0; StringBuffer sb=new StringBuffer(); StringBuffer sd=new StringBuffer(); sb.append("select z,v from hydro_curve_b where stcd='"+param.getStcd()+"' "); if(param.getV()==""&¶m.getZ()!="") { sb.append(" and z='"+param.getZ()+"'"); } else if(param.getV()!=""&¶m.getZ()=="") { sb.append(" and v='"+param.getV()+"'"); } List<Object []> fromSTCD=this.daoHelper.findBySql(sb.toString()); //如果是已有數據,直接顯示,否則算法查找 /*算法:通過庫容查水位或通過水位查庫容,如果輸入的值在已有數據的某個范圍內,則定位此數據的最小范圍 * 1.比如輸入120,有119~121,118~122這2個范圍,則取119~121這個近似范圍 * 2.假設輸入的是水位,要查詢庫容,那么首先算出每一米水位在(1)范圍內的庫容,然后算出庫容的增量,用這個增量加上這個區間內較低的庫容 * 3.由於框架不能使用TOP關鍵字,所以(1)的范圍的的取法:左邊:查出比輸入值小的所有數據,按大小的降序拍了,取最后一條,右邊:查出比輸入值大的所有數據,按升序排列,取最后一條*/ if(fromSTCD.size()==0) { //如果水位為空,則按照庫容查詢水位 if(param.getZ()=="") { if(param.getV().equals("0")) { //如果輸入0,則不查詢 } else { //查出左邊區間的 List<Object []> left_fromSTCD=this.daoHelper.findBySql("select z,v from hydro_curve_b where stcd='"+param.getStcd()+"' and v<'"+param.getV()+"' order by z asc"); //查出右邊區間的 List<Object []> right_fromSTCD=this.daoHelper.findBySql("select z,v from hydro_curve_b where stcd='"+param.getStcd()+"' and v>'"+param.getV()+"' order by z desc"); float beginZ=0,beginV=0; //水位 float endZ=0,endV=0; //庫容 //如果左邊區間為空 if(left_fromSTCD.size()==0) { //重置左邊的區間 left_fromSTCD=this.daoHelper.findBySql(" select z,min(v) v from hydro_curve_b where stcd='"+param.getStcd()+"' group by z order by z desc"); for(Object []obj:left_fromSTCD) { beginZ=Float.parseFloat(String.valueOf(obj[0])); beginV=Float.parseFloat(String.valueOf(obj[1])); } //重置右邊的區間 right_fromSTCD=this.daoHelper.findBySql("select z.* from (select top 2 z,min(v) v from hydro_curve_b where stcd='"+param.getStcd()+"' and v>"+param.getV()+" group by z) z order by z.z asc"); for(Object []obj:right_fromSTCD) { endZ=Float.parseFloat(String.valueOf(obj[0])); endV=Float.parseFloat(String.valueOf(obj[1])); } } else { for(Object []obj:left_fromSTCD) { beginZ=Float.parseFloat(String.valueOf(obj[0])); beginV=Float.parseFloat(String.valueOf(obj[1])); } } //如果右邊區間為空 if(right_fromSTCD.size()==0) { //重置左邊的區間 left_fromSTCD=this.daoHelper.findBySql("select z.* from (select top 2 z,max(v) v from hydro_curve_b where stcd='"+param.getStcd()+"' and v<"+param.getV()+" group by z) z order by z.z desc"); for(Object []obj:left_fromSTCD) { beginZ=Float.parseFloat(String.valueOf(obj[0])); beginV=Float.parseFloat(String.valueOf(obj[1])); } //重置右邊的區間 right_fromSTCD=this.daoHelper.findBySql("select z,max(v) from hydro_curve_b where stcd='"+param.getStcd()+"' group by z order by z asc"); for(Object []obj:right_fromSTCD) { endZ=Float.parseFloat(String.valueOf(obj[0])); endV=Float.parseFloat(String.valueOf(obj[1])); } } else { for(Object []obj:right_fromSTCD) { endZ=Float.parseFloat(String.valueOf(obj[0])); endV=Float.parseFloat(String.valueOf(obj[1])); } } //計算每一格庫容所包含的水位 float eachVolumn=1/((endV-beginV)/(endZ-beginZ)); float z=Float.parseFloat(param.getV()); //得到最終的水位 finalVolumn=(z-beginV)*eachVolumn+beginZ; } } //如果庫容為空,則按照水位查詢庫容 else if(param.getV()=="") { if(param.getZ().equals("0")) { //如果輸入0,則不做任何操作 } else { //查出左邊區間的 List<Object []> left_fromSTCD=this.daoHelper.findBySql("select z,v from hydro_curve_b where stcd='"+param.getStcd()+"' and z<'"+param.getZ()+"' order by v asc"); //查出右邊區間的 List<Object []> right_fromSTCD=this.daoHelper.findBySql("select z,v from hydro_curve_b where stcd='"+param.getStcd()+"' and z>'"+param.getZ()+"' order by v desc"); float beginZ=0,beginV=0; //水位,庫容(left) float endZ=0,endV=0; //水位,庫容(right) //如果輸入的最小值比最數據庫里的最小值小,那么取數據庫里的最小值 //重置區間的原因是因為最小值是一個區間,用TOP2確定范圍 if(left_fromSTCD.size()==0) { //重置左邊的區間 left_fromSTCD=this.daoHelper.findBySql(" select MIN(z) z,v from hydro_curve_b where stcd='"+param.getStcd()+"' group by v order by v desc"); for(Object []obj:left_fromSTCD) { beginZ=Float.parseFloat(String.valueOf(obj[0])); beginV=Float.parseFloat(String.valueOf(obj[1])); } //重置右邊的區間 right_fromSTCD=this.daoHelper.findBySql("select z.* from (select top 2 min(z) z,v from hydro_curve_b where stcd='"+param.getStcd()+"' and z>"+param.getZ()+" group by v) z order by z.v asc"); for(Object []obj:right_fromSTCD) { endZ=Float.parseFloat(String.valueOf(obj[0])); endV=Float.parseFloat(String.valueOf(obj[1])); } } else { for(Object []obj:left_fromSTCD) { beginZ=Float.parseFloat(String.valueOf(obj[0])); beginV=Float.parseFloat(String.valueOf(obj[1])); } } //如果輸入的最大值比數據庫里的最大值大,那么取數據庫的最大值。 if(right_fromSTCD.size()==0) { //重置左邊的區間 left_fromSTCD=this.daoHelper.findBySql("select z.* from (select top 2 max(z) z,v from hydro_curve_b where stcd='"+param.getStcd()+"' and z<"+param.getZ()+" group by v) z order by z.v desc"); for(Object []obj:left_fromSTCD) { beginZ=Float.parseFloat(String.valueOf(obj[0])); beginV=Float.parseFloat(String.valueOf(obj[1])); } //重置右邊的區間 right_fromSTCD=this.daoHelper.findBySql("select max(z) z,v from hydro_curve_b where stcd='"+param.getStcd()+"' group by v order by v asc"); for(Object []obj:right_fromSTCD) { endZ=Float.parseFloat(String.valueOf(obj[0])); endV=Float.parseFloat(String.valueOf(obj[1])); } } else { for(Object []obj:right_fromSTCD) { endZ=Float.parseFloat(String.valueOf(obj[0])); endV=Float.parseFloat(String.valueOf(obj[1])); } } //計算每一格庫容所包含的水位 //float eachVolumn=(endV-beginV)/(endZ-beginZ); float eachVolumn=1/((endZ-beginZ)/(endV-beginV)); float z=Float.parseFloat(param.getZ()); //得到最終的庫容 //finalVolumn=(endZ-z)*eachVolumn+endZ; finalVolumn=beginV+eachVolumn*(z-beginZ); } } return String.valueOf(finalVolumn); } else { for(Object obj[]:fromSTCD) { if(param.getV()=="") { finalVal=String.valueOf(obj[1]); } else if(param.getZ()=="") { finalVal=String.valueOf(obj[0]); } } return finalVal; } }
其中也沒什么難點,就是要注意一下左右區間重置的計算方法。
因為每次FOR遍歷出里面的變量以后,前面的變量都會被后面的變量所覆蓋,所以這里大家需要注意一下,合理使用top關鍵字和order by 是做出這個的關鍵,
好了,最后截圖2張給大家看看效果,最后啰嗦一句,插值查詢法雖然是算出來的,但是和數據庫里的數據時息息相關的,是根據數據庫里的數據算出的近似值。
比如下面的圖,都是輸入200的水位,但是結果不同,因為他們對應的區間不同。