用JAVA实现插值查询的方法（算近似值，区间求法）

插值查询：如果有这样一张表，有一列叫水位，有一列叫库容，比如下面的图。

我现在想做这么一件事情：对于这个测站而言，当我输入某一个水位或者库容的时候，想要查询到对应的水位或者库容呢？

而这个值不一定是存在数据库中的，也许这只是一个推导出来的近似值呢？

算法要点：如果这个输入的值是位于数据库值的某一个区间内的话，那么取最小的区间，然后求这个区间内单位数量的值。

大家听得可能有点不太明白，我画张图。

呵呵，应该有点眉目了吧？这个第一步也是最重要的一步就是确定区间哦

算法的话很简单，用一句公式来概括就是

1.通过水位求库容：（单位水位所包含的库容）*（输入水位-这个水位左边区间的水位值）+这个水位左边区间的水位值

2.通过库容求水位：（单位库容所包含的库容）*（输入库容-这个库容左边区间的库容值）+这个库容左边区间的库容值

不废话，贴代码，用的是JAVA实现的

    //插值查询法
        @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()==""&&param.getZ()!="")
            {
                sb.append(" and z='"+param.getZ()+"'");
            }
            else if(param.getV()!=""&&param.getZ()=="")
            {
                sb.append(" and v='"+param.getV()+"'");
            }
            
            List<Object []> fromSTCD=this.daoHelper.findBySql(sb.toString());
            
            //如果是已有数据，直接显示，否则算法查找
            /*算法：通过库容查水位或通过水位查库容，如果输入的值在已有数据的某个范围内，则定位此数据的最小范围
             * 1.比如输入120，有119~121,118~122这2个范围，则取119~121这个近似范围
             * 2.假设输入的是水位，要查询库容，那么首先算出每一米水位在(1)范围内的库容，然后算出库容的增量，用这个增量加上这个区间内较低的库容
             * 3.由于框架不能使用TOP关键字，所以(1)的范围的的取法：左边：查出比输入值小的所有数据，按大小的降序拍了，取最后一条，右边：查出比输入值大的所有数据，按升序排列，取最后一条*/
            if(fromSTCD.size()==0)
            {
                //如果水位为空，则按照库容查询水位
                if(param.getZ()=="")
                {
                
                    if(param.getV().equals("0"))
                    {
                        //如果输入0，则不查询
                    }
                    
                    else
                    {
                        //查出左边区间的
                        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");

                        //查出右边区间的
                        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;     //库容
                        
                        //如果左边区间为空
                        if(left_fromSTCD.size()==0)
                        {
                            //重置左边的区间
                            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]));
                            }
                            
                            //重置右边的区间
                            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]));
                            }
                        }
                        
                        //如果右边区间为空
                        if(right_fromSTCD.size()==0)
                        {
                            //重置左边的区间
                            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]));
                            }
                            
                            //重置右边的区间
                            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]));
                            }
                        }
                
                        //计算每一格库容所包含的水位
                        float eachVolumn=1/((endV-beginV)/(endZ-beginZ));
                        float z=Float.parseFloat(param.getV());
                        //得到最终的水位
                        finalVolumn=(z-beginV)*eachVolumn+beginZ;
                    }
                
                
                
                }
                //如果库容为空，则按照水位查询库容
                else if(param.getV()=="")
                {
                    
                    if(param.getZ().equals("0"))
                    {
                        //如果输入0，则不做任何操作
                    }
                    else
                    {
                        //查出左边区间的
                        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");

                        //查出右边区间的
                        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，库容(left)
                        float endZ=0,endV=0;     //水位，库容（right）
                        
                        //如果输入的最小值比最数据库里的最小值小，那么取数据库里的最小值
                        //重置区间的原因是因为最小值是一个区间，用TOP2确定范围
                        if(left_fromSTCD.size()==0)
                        {
                            //重置左边的区间
                            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]));
                            }
                            
                            //重置右边的区间
                            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]));
                            }
                        }
                        //如果输入的最大值比数据库里的最大值大，那么取数据库的最大值。
                        if(right_fromSTCD.size()==0)
                        {
                            
                            //重置左边的区间
                            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]));
                            }
                            
                            //重置右边的区间
                            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]));
                            }
                        }
                        //计算每一格库容所包含的水位
                        //float eachVolumn=(endV-beginV)/(endZ-beginZ);
                        float eachVolumn=1/((endZ-beginZ)/(endV-beginV));
                        float z=Float.parseFloat(param.getZ());
                        //得到最终的库容
                        //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;
            }
            
            
        }

其中也没什么难点，就是要注意一下左右区间重置的计算方法。

因为每次FOR遍历出里面的变量以后，前面的变量都会被后面的变量所覆盖，所以这里大家需要注意一下，合理使用top关键字和order by 是做出这个的关键，

好了，最后截图2张给大家看看效果，最后啰嗦一句，插值查询法虽然是算出来的，但是和数据库里的数据时息息相关的，是根据数据库里的数据算出的近似值。

比如下面的图，都是输入200的水位，但是结果不同，因为他们对应的区间不同。