Alex Fox

1. Избавляемся от конкретизации интерфейса CompletionStage. Тру реакционщики пишут свои интерпретации.
   
2. Абстрагируемся от возвращаемого значения посредством интерфейса или абстрактного классаю Например DBResponse. Завтра вам надоест мускул, уйдете в носкул. Достаточно будет интерфейс переписать.
   
3. Унифицируем получение данных, вынося в сигнатуру метода однотипные переменные. queryAsync Завтра смените DSL на jooq - достаточно будет только один метод переписать.
   
4. Постарайтесь избавиться от JOIN. Очень дорогой метод, грубо приводящий реактивное программирование к императивному. Используйте thenAcceptAsync, exceptionallyAsync, handleAsync Метод result()
   

public CompletionStage<DBResponse> query1(){
        return queryAsync(jdbc, sql, param1, param2, ... paramN);
    }

    public CompletionStage<DBResponse> query2(){
        return queryAsync(jdbc, sql, param2, param3, ... paramN);
    }

    public CompletionStage<DBResponse> queryAsync(JDBC jdbc, sql, Objects ... params){
        return CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            return jdbc.query(sql, params);
        }).thenApplyAsync(DBResponse::of);
    }

//    далее в коде

    void result(){
        CompletableFuture.allOf(query1(), query2())
                .thenAcceptAsync( ... );
    }

    public static interface DBResponse {
        default DBResponse of(Response resp){
            ...;
        }
    }

P.S. Ничего не написал про concurency, не знаю, как вы используете. Имхо удобно инстанцировать отдельный пул на каждый тип операций (disk, http, sql, ui, ...).

Никакой "математики" тут нет. Впрочем, как и кластерного анализа. Все тривиально просто. Если все именно так, как вы описали, то вы собственно уже сами и описали ваш алгоритм. Правда опустив первый его шаг - предварительную сортировку.
Итак:
1. Сортируем имеющиеся данные.
2. Начинаем просмотр (не важно с какого -верхнего или нижнего) крайнего члена последовательности и сравниваем следующий элемент последовательности с границей вашего интервала (кстати - в вопросе, наверное, ошибка, и Х у вас не 5, а 0.05). Соответственно, включаем его в первую группу, или "закрываем" первую группу и переходим к формированию второй. Повторяем это действие циклически перебирая последовательно все элементы нашего отсортированного набора.

Если попытаться обойтись без предварительной сортировки - что в принципе тоже не очень сложно - то надо аккуратно посмотреть, не увеличится-ли при этом вычислительная сложность (на вскидку я в этом не уверен).