Solução em PHP
Ao meu ver, já que estamos trabalhando com horários, o mais fácil é utilizar a classe DateTime do PHP. Primeiro, vamos definir os testes mostrados no enunciado:
$tests = [
[
"inicio" => "07:00:00",
"final" => "09:00:00",
"busca" => "08:00:00",
"saida" => true
],[
"inicio" => "19:00:00",
"final" => "22:00:00",
"busca" => "23:00:00",
"saida" => false
],[
"inicio" => "18:00:00",
"final" => "03:00:00",
"busca" => "01:00:00",
"saida" => true
],
];
Os três testes propostos, composto pelo horário inicial, final, o de busca e a saída esperada. Para executar os testes, utilizamos um loop básico:
foreach($tests as $test)
{
// ...
}
Primeiro passo é definir os objetos referentes aos horários:
foreach($tests as $test)
{
$ininio = new DateTime($test["inicio"]);
$final = new DateTime($test["final"]);
$busca = new DateTime($test["busca"]);
}
Como no enunciado fica claro que deverá ser independente do dia e que, inclusive, o intervalo pode iniciar-se em um dia e terminar em outro, como é o caso do terceiro teste, precisamos fazer uma verificação simples: se o horário final for menor que o inicial, acrescente ao final um intervalo de um dia.
foreach($tests as $test)
{
$ininio = new DateTime($test["inicio"]);
$final = new DateTime($test["final"]);
$busca = new DateTime($test["busca"]);
if ($final <= $inicio) {
$final->add(new DateInterval("P1D"));
}
}
Leia mais sobre a classe DateInterval na documentação. Desta forma, se o horário final for menor que o inicial, é acrescentado 24h nele, passando a ser o mesmo horário do dia seguinte.
A mesma lógica se aplica ao horário buscado: se ele for inferior ao horário inicial, ele deve ser considerado como do dia seguinte e, portanto, ser acrescentado 24h também.
foreach($tests as $test)
{
$ininio = new DateTime($test["inicio"]);
$final = new DateTime($test["final"]);
$busca = new DateTime($test["busca"]);
if ($final <= $inicio) {
$final->add(new DateInterval("P1D"));
}
if ($busca <= $inicio) {
$busca->add(new DateInterval("P1D"));
}
}
Com isso, basta verificar o intervalo:
foreach($tests as $test)
{
$ininio = new DateTime($test["inicio"]);
$final = new DateTime($test["final"]);
$busca = new DateTime($test["busca"]);
if ($final <= $ininio) {
$final->add(new DateInterval("P1D"));
}
if ($busca <= $ininio) {
$busca->add(new DateInterval("P1D"));
}
if ($busca >= $ininio && $busca <= $final) {
echo "Sim";
} else {
echo "Não";
}
echo ", esperado " . ($test["saida"] ? "sim" : "não") . PHP_EOL;
}
Eu acrescentei à mensagem de saída o valor esperado para cada teste, para servir de comparação. Ao executar o código, teremos a saída:
Sim, esperado sim
Não, esperado não
Sim, esperado sim
Veja o código funcionando em Repl.it ou no Ideone.