【问题标题】：Get max bookings count in range获取范围内的最大预订数
【发布时间】：2015-10-08 21:06:42
【问题描述】：

我有一个ParkingLot 模型。停车场有许多可用的lots。然后，用户可以预订一个或多天的停车场。因此我有一个Booking 模型。

class ParkingLot
  has_many :bookings
end

class Booking
  belongs_to :parking_lot
end

简化用例

停车场

给定一个有 5 个可用车位的停车场：

预订

Bob 从周一到周日预订了一个地方
Sue 在周一、周三和周五各进行一次预订
Henry 只在星期五读书。
由于周末很忙，另外 4 人预订了周六至周日。

编辑

预订有一个start_date 和一个end_date，所以Bob 的预订只有一个条目。 Mon-Sun。另一方面，Sue 确实有三个预订，都在同一天开始和结束。 Mon-Mon, Wed-Wed, Fri-Fri.

这为我们提供了以下预订数据：

为简单起见，我将使用首字母 (B) 和工作日 (Mon)，而不是用户 ID (1) 和日期 (2015-5-15)。

 ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
| id | user_id | start_date| end_date| ... |
|––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––|
|  1 |    B    |    Mon    |   Sun   | ... |
|––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––|
|  2 |    S    |    Mon    |   Mon   | ... |
|  3 |    S    |    Wed    |   Wed   | ... |
|  4 |    S    |    Fri    |   Fri   | ... |
|––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––|
|  5 |    H    |    Fri    |   Fri   | ... |
|––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––|
|  6 |    W    |    Sat    |   Sun   | ... |
|  7 |    X    |    Sat    |   Sun   | ... |
|  8 |    Y    |    Sat    |   Sun   | ... |
|  9 |    Z    |    Sat    |   Sun   | ... |
 ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

这给了我们接下来的一周：

 –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
| Mon | Tue | Wed | Thu | Fri | Sat | Sun |
|–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––|
|  B  |  B  |  B  |  B  |  B  |  B  |  B  |
|–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––|
|  S  |  -  |  S  |  -  |  S  |  -  |  -  |
|–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––|
|  -  |  -  |  -  |  -  |  H  |  -  |  -  |
|–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––|
|  -  |  -  |  -  |  -  |  -  |  W  |  W  |
|  -  |  -  |  -  |  -  |  -  |  X  |  X  |
|  -  |  -  |  -  |  -  |  -  |  Y  |  Y  |
|  -  |  -  |  -  |  -  |  -  |  Z  |  Z  |
|=========================================|
|  2  |  1  |  2  |  1  |  3  |  5  |  5  | # Bookings Count
|=========================================|
|  3  |  4  |  3  |  4  |  2  |  0  |  0  | # Available lots
 –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

这些预订已经在数据库中，因此当新用户想要在周一至周五进行预订时，还有空间可以这样做。但是当他想从周一到周六预订时，这是不可能的。

我的目标是查询给定时间范围内的最大预订数。最终导致可用地段

# Mon - Thursday => max bookings: 2 => 3 available lots
# Mon - Friday => max bookings: 3 => 2 available lots
# Mon - Sunday => max bookings: 5 => 0 available lots

我的一个简单但错误的方法是获取给定时间范围内的所有预订：

scope :in_range, ->(range) { where("end_date >= ?", range.first).where("start_date <= ?", range.last) }

但这绝不是正确的。从星期一到星期五的查询返回 5 个预订，一个来自 Bob，一个来自 Henry，三个来自 Sue。这会错误地假设停车场已满。

如何创建这样的查询来获取给定时间范围内的最大预订数？

这也可以是纯SQL，我很乐意稍后翻译成AR。

【问题讨论】：

标签： sql ruby-on-rails activerecord date-range

【解决方案1】：

有一种使用日历表的简单方法。如果您还没有，您应该创建它，它有多种用途。

select
   c.calendar_date
   ,count(b.start_date) -- number of occupied lots
from calendar as c
left join bookings as b -- need left join to get dates where no lot is already booked
  on c.calendar_date between b.start_date and b.end_date

-- restrict to the searched range of dates
where calendar_date between date '2015-05-10' and date '2015-05-18'
group by c.calendar_date
order by c.calendar_date

编辑： Vladimir Baranov 建议添加有关如何创建和使用日历表的链接。当然，实际的实现总是特定于用户和 DBMS（例如MS SQL Server），因此搜索 "calendar table" + yourDBMS 可能会显示您系统的一些源代码。

事实上，创建日历表最简单的方法是在电子表格中计算您需要的年份范围（Excel 等，使用您需要的所有功能，如复活节计算），然后将其推送到数据库，这是一次性操作:-)

Rails 用例¹

首先，创建CalendarDay 模型。除了day，我还添加了更多的列，这可能会在未来的场景中派上用场。

db/migrate/201505XXXXXX_create_calendar_days.rb

class CreateCalendarDays < ActiveRecord::Migration
  def change
    create_table :calendar_days, id: false do |t|
      t.date :day, null: false
      t.integer :year, null: false
      t.integer :month, null: false
      t.integer :day_of_month, null: false
      t.integer :day_of_week, null: false
      t.integer :quarter, null: false
      t.boolean :week_day, null: false
    end

    execute "ALTER TABLE calendar_days ADD PRIMARY KEY (day)"
  end
end

然后，在运行 rake db:migrate 之后添加一个 rake 任务来填充您的模型：

lib/tasks/calendar_days.rake

namespace :calendar_days do
  task populate: :environment do
    (Date.new(2010,1,1)...Date.new(2049,12,31)).each do |d|
      CalendarDay.create(
        day:          d,
        year:         d.year,
        month:        d.month,
        day_of_month: d.day,
        day_of_week:  d.wday,
        quarter:      (d.month / 4) + 1,
        week_day:     ![0,6].include?(d.wday)
      )
    end
  end
end

然后运行calendar_days:populate

最后，您可以使用 Activerecord 执行上述复杂查询：

CalendarDay.select("calendar_days.day, count(b.departure_time)")
           .joins("LEFT JOIN bookings as b on calendar_days.day BETWEEN b.departure_time and b.arrival_time")
           .where(:day => start_date..end_date)
           .group(:day)
           .order(:day)

# => SELECT "calendar_days"."day", count(b.departure_time)
#    FROM "calendar_days"
#    LEFT JOIN bookings as b on calendar_days.day BETWEEN b.departure_time and b.arrival_time
#    WHERE ("calendar_days"."day" BETWEEN '2015-05-04 13:41:44.877338' AND '2015-05-11 13:42:00.076805')
#    GROUP BY day  
#    ORDER BY "calendar_days"."day" ASC

_{1 - TheChamp添加的用例}

【讨论】：

非常感谢@dnoeth，这是我追求的“开箱即用的思维”！我可以想象很多其他场景可以派上用场。我会等待几天的赏金，但我想你会得到它:)
@TheChamp：这不是“开箱即用”，而是简单的 SQL 思维 :-)
对你来说不是。对我来说，我从来没有想过这个^^
@dnoeth，在答案中添加一些关于table of numbers 或calendar table 的链接，以及你如何generate one，这将是完美的。

【解决方案2】：

我将为天数分配一些数值来简化这个问题。您可以将其设为“id”列（或类似内容）。

Mon-1、Tue-2、Wed-3、Thu-4、Fri-5、Sat-6、Sun-7

现在这是一个非常简单的 SQL：

select 5-max(bookings) where id >= 1 and id <= 4

这是周一至周四，您可以不断更改范围以获取特定时段之间的可用手数。 Bob 的需求可以代替值 1 和 4，他会知道是否有可用的批次。

我假设您要将其应用于大规模解决方案，并且如果您实际使用日期，则可以很容易地调整上述查询以每次都获得正确的值。

【讨论】：

嗨 CodeNewbie，我想我的问题有点不清楚。我更新了一些内容，感谢您的时间！

【解决方案3】：

您需要按天分组，因为您的预订是按天计算的。根据您的总地段检查特定日期的总预订量，您可以获得当天的可用空间。

让我们创建一个包含以下条目的预订表：

   Book_Date      Slot_Id    Customer_Id
   2015-05-14      1          100
   2015-05-14      2          200
   2015-05-14      3          400
   2015-05-15      1          100
   2015-05-16      1          100
   2015-05-17      1          100

做这个查询：

  SELECT book_date , count(*) AS booked, 5- count(*) AS lot_available 
  FROM bookings 
  WHERE bookdate>='2015-05-14' AND book_date<'2015-05-21' 
  GROUP BY book_date

会给你一些东西：

   book_date booked   lot_available
   2015-05-14     3    2
   2015-05-15     1    4 
   2015-05-16     1    4 
   2015-05-17     1    4

您现在知道每天有多少可用批次。

有一个问题需要解决，如果某天没有预订，则不会在上面的结果中列出，你需要添加一个日历表或构建一个小临时表来解决。

使用它来生成未来 7 天的表格：

SELECT DATE_ADD(CURDATE(), INTERVAL 1 DAY) nday 
UNION 
SELECT DATE_ADD(CURDATE(), INTERVAL 2 DAY) nday 
UNION 
SELECT DATE_ADD(CURDATE(), INTERVAL 3 DAY) nday 
UNION 
SELECT DATE_ADD(CURDATE(), INTERVAL 4 DAY) nday 
UNION 
SELECT DATE_ADD(CURDATE(), INTERVAL 5 DAY) nday 
UNION 
SELECT DATE_ADD(CURDATE(), INTERVAL 6 DAY) nday 
UNION 
SELECT DATE_ADD(CURDATE(), INTERVAL 7 DAY) nday

并检查您的代码

  SELECT nday AS book_date , count(lot_id) AS booked, 5- count(lot_id) AS lot_available 
  FROM (SELECT DATE_ADD(CURDATE(), INTERVAL 1 DAY) nday 
UNION 
SELECT DATE_ADD(CURDATE(), INTERVAL 2 DAY) AS nday 
UNION 
SELECT DATE_ADD(CURDATE(), INTERVAL 3 DAY)  
UNION 
SELECT DATE_ADD(CURDATE(), INTERVAL 4 DAY)  
UNION 
SELECT DATE_ADD(CURDATE(), INTERVAL 5 DAY)  
UNION 
SELECT DATE_ADD(CURDATE(), INTERVAL 6 DAY)  
UNION 
SELECT DATE_ADD(CURDATE(), INTERVAL 7 DAY)  ) days
LEFT JOIN bookings 
ON days.nday = books.book_date
GROUP by nday

它会给你类似的东西：

+------------+--------+---------------+
| book_date  | booked | lot_available |
+------------+--------+---------------+
| 2015-05-15 |      2 |             3 |
| 2015-05-16 |      0 |             5 |
| 2015-05-17 |      0 |             5 |
| 2015-05-18 |      0 |             5 |
| 2015-05-19 |      0 |             5 |
| 2015-05-20 |      0 |             5 |
| 2015-05-21 |      0 |             5 |

（最后的结果是使用不同的样本数据生成的）

这是修改版：

SELECT SUM(CASE WHEN lot IS NULL THEN 0 ELSE 1 END) AS booked, nday
FROM (
  SELECT  lot, c.nday  FROM  (   
    SELECT DATE_ADD(CURDATE(), INTERVAL 1 DAY) AS nday    
    UNION    SELECT DATE_ADD(CURDATE(), INTERVAL 2 DAY)    
    UNION    SELECT DATE_ADD(CURDATE(), INTERVAL 3 DAY)     
    UNION    SELECT DATE_ADD(CURDATE(), INTERVAL 4 DAY)     
    UNION    SELECT DATE_ADD(CURDATE(), INTERVAL 5 DAY)     
    UNION    SELECT DATE_ADD(CURDATE(), INTERVAL 6 DAY)     
    UNION    SELECT DATE_ADD(CURDATE(), INTERVAL 7 DAY)   
    ) c 
    LEFT JOIN bookings l 
      ON l.book_date<=c.nday AND l.end_date >=c.nday 
    ) e
GROUP BY NDAY

为您提供如下结果：

+--------+------------+
| booked | nday       |
+--------+------------+
|      5 | 2015-05-16 |
|      5 | 2015-05-17 |
|      2 | 2015-05-18 |
|      0 | 2015-05-19 |
|      0 | 2015-05-20 |
|      0 | 2015-05-21 |
|      0 | 2015-05-22 |
+--------+------------+

【讨论】：

GROUP BY day 是一个很好的提示/起点。你会用什么列来实现这个？它还会考虑预订开始和结束之间的所有天数吗？以鲍勃为例。如果您进一步扩展答案，那就太好了
嗨蒂姆，非常感谢您的回复！刚刚看到你是如何编辑它的，男孩，大量的工作投入其中！谢谢！我解释得不够好，是预订有start date & 和end date，这使事情更加复杂。我希望这很清楚。由于这很复杂，我将开始赏金，如果您设法回答，我很乐意奖励您，而不仅仅是赞成和接受:)
有两个日期列是有意义的。贴一些真实数据。你真的在使用 Mon.开始日期？
不，如前所述，它是简化的。日期类似于2015-05-21
我修改了代码。不需要额外的信用。确保彻底测试。

【解决方案4】：

我认为这可以通过修改后的数据模型来简化

为了使示例更清晰，我将类的名称更改为更具描述性。

我们将使用类：

Lot, Space, and Reservation

关系应该是

Lot    
  has_many :spaces    

Space  
    belongs_to :lot   
    has_many :reservations

Reservations   
    belongs_to: :space   
    reservation_date #not a range just a date

然后你可以按照以下方式做一些事情：

dates_for_search = [reservation_date1, reservation_date2, reservation_date3]

open_spaces_and_date = []
dates_for_search.each do |date|
   @lot.spaces.each do |space|
     if space.reservations.bsearch{|res| res.reservation_date == date} == nil 
       open_spaces_and_date << {:space => space; :date => date}
     end
   end

#now open_spaces_and_dates will have a list of availability. 
end

【讨论】：

只定义一个预订日期会限制整个应用程序及其功能。用户必须预订一个时间范围。如果有人想停车整整一周，他不应该创建 7 个预订。仍然感谢您的尝试。
不，用户不应该，但您的应用程序应该。我将更新示例以显示其余的交互。