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F.33. seg

这个模块为定义线段和浮点类型的时间间隔提供了一种数据类型 seg, 这种数据类型由于可以代表不确定终点的区间,所以在做实验测量的时候特别有用。

F.33.1. 原理

几何学测量要比测量连续的点复杂的多,测量出的结果通常是一些模糊限制的连续值 组成的区间值。这种区间的产生可能是由于测量出结果的不确定性,随机性,也可能 要测量的值本身就是以区间的形式作为条件的,如测量蛋白质稳定性的温度范围。

一般来说,用这个数据类型存储区间值比用双引号更方便。实际上,在大部分的应用 中这么使用也更有效率。

进一步说,传统数值类型存储数据可能对一些模糊限制的值产生偏差,你获取的会 值是6.50并且存入数据库,当你读出的时候会是什么,看下面例子:

test=> select 6.50 :: float8 as "pH";
 pH
---
6.5
(1 row)

在精确测量中,6.50和6.5代表的意思是不一样的,而且有时差异会很大。测量者 记下或者公布6.50代表了一个更大甚至更模糊的区间值,6.5只是代表了6.50的一 个中心点。像这种不同数据的同化表达是我们绝对不想看到的。

本章的特殊数据类型可以用来记录任意可变精度的间隔值,而且记录的每个数据都可以 使用自己的精度。

查看结果:

test=> select '6.25 .. 6.50'::seg as "pH";
          pH
------------
6.25 .. 6.50
(1 row)

F.33.2. 语法

使用一个或者二个精度数代表一个区间,连接格式(.....)。另外也可以用值和偏移符号表示(<>~)。(正确的符号会被所有内建 的操作忽略。)表表 F-24表 F-25 给出了区间表示的方法和一些例子。

在表表 F-24x, ydelta代表双精度数。可以在x, y之前 添加正确的操作符。

表 F-24. seg External Representations

x单个值(间隔为0)
x .. y区间xy
x (+-) delta区间 x - delta to x + delta
x .. x开区间无下限
.. x x开区间无上限

表 F-25. Examples of Valid seg Input

5.0 零长度的区间(一个点)
~5.0 ~作为一个标记存在,5.0的点和记录
<5.0 <作为一保留个标记存在,比点5.0小的
>5.0 >作为一个保留标记存在,比点5.0大的
5(+-)0.3 同区间 4.7 .. 5.3(+-)不是保留标记
50 .. 区间大于50
.. 0 区间小于0
1.5e-2 .. 2E-2 表示区间0.015 .. 0.02
1 ... 2 1...2,1 .. 2,1..2 表达区间相同(空格会被忽略)

在数据源中...被广泛使用,他的作用和另外一种拼写 .. 相同。但这可能产生歧义如0...23是表示23还是0.23. 所以在 seg数据类型中所有十进制小数的小数点前都需要有一个数字。

seg不允许表示的区间由大到小表示,如 5 .. 2

F.33.3. 精度

seg存储的值使用32-位的浮点数。精度不超过7位。

精度小于7位,保留本身的精度。换句话说如果你的返回值是0.00,那么这是数值本身带的精度 而不是格式化处理的。数值前的0不作为精度:值0.0067的精度被视为2。

F.33.4. 使用

seg模块包含可以在 GiST索引中操作 seg数据类型值的类,该类支持表 表 F-26中的操作。

表 F-26. Seg GiST Operators

操作描述
[a, b] << [c, d] [a,b]的范围完全在[c,d]的左侧。换句话说,b < c那么 [a,b] << [c, d] 为真,否则为假。
[a, b] >> [c, d] [a,b]的范围全部在[c,d]的右侧。换句话说,a > d那么 [a,b] >> [c, d] 为真,否则为假。
[a, b] &< [c, d] 左包含,或者解读为取值范围不超过右边,b <= d时为真。
[a, b] &> [c, d] 右包含,或者解读为取值范围不超过左边,a >= c时为真。
[a, b] = [c, d] [a, b]和[c, d]相同,当a=c并且b=d时为真。
[a, b] && [c, d] [a, b]和[c, d]重叠部分
[a, b] @> [c, d] [a, b]包含[c, d],意味着 a <= c并且 b >= d。
[a, b] <@ [c, d] [a, b]被[c, d]包含,意味着 a >= c and b <= d。

PostgresSQL 8.2之前的版本中,@><@分别用@~表示。 但那种表示方式会在将来完全被替代,所以不赞成使用。注意旧的名称会随着代表几何的数据类型转换为惯例的格式。

提供标准的B-tree操作,例如

操作描述
[a, b] < [c, d]小于
[a, b] > [c, d]大于

这些操作除了做排序以外没有别的用处,首先是(a)和(c)比较大小,如果 相等在比较(b)和(d)。如果使用这种类型排序,得到的的结果在大多数情 况下是合理的。

F.33.5. 注意

使用例子,参看回归测试 sql/seg.sql

使用 (+-)机制转换数字的时候可能得到不确定的精度。举个例子他可能 为较低的边界值增加额外的精度:

postgres=> select '10(+-)1'::seg as seg;
      seg
---------
9.0 .. 11             -- 应该为: 9 .. 11

R-tree索引的性能很大程度上依赖初始输入值的排序。在输入表的seg类型列 上排序可能是非常有效果的;参考脚本 sort-segments.pl

F.33.6. 感谢

原作者:Gene Selkov, Jr. ,数学与计算机科学部,阿贡国家实验室。

感谢Joe Hellerstein教授 (http://db.cs.berkeley.edu/jmh/)阐明的思想 (http://gist.cs.berkeley.edu/)。感谢所有 Postgres开发者,使我可以站在巨人的肩膀上。 感谢阿贡实验室和美国能源部多年的忠实支持我的数据库的研究。