在日常生活中,我们常常遇到要知道某一天是星期几的问题。有时候,我们还想知道历史上某一天是星期几。比如:
“你出生的那一天是星期几啊?”
“明年五一是不是星期天?我去找你玩?”
通常,解决这个问题的最简单办法就是看日历,但是我们总不会随时随身带着日历,更不可能随时随身带着几千年的万年历。老师告诉我们,学习C语言,就是为了用它来帮助我们解决实际问题的,那么,既然我们通过《C程序设计伴侣》学了C语言,如何用C语言写个程序来推算出自己出生的那天是星期几呢?
答案当然是肯定的(要不然,我也不会在这里啰嗦)。要计算日期所对应的星期,有一个著名的泰勒公式:
w = [ c/4 ] – 2c + y + [y/4] + [13 * (m+1) / 5] + d – 1
其中,c是年份的前两位,y是年份的后两位,m是月份,d是日期,这里需要注意的是,如果是1月和2月,c和y需要按照上一年来取值。比如,我们要 计算2013年1月28日,那么,c=20,y=12(因为是1月,按照上一年取值),m=1,d=28。将这些按照日期获得的数据带入公式,得到的w除 以7,得到的结果是几就是星期几,如果是0则是星期日。另外还需要说明的是,公式中的中括号[…]表示取其中计算结果的整数部分。
按照上面的公式算法,加上我们从《C程序设计伴侣》中学到的关于函数和日期处理的知识,我们可以将这个公式的算法实现为:
//whatday.c 根据泰勒公式推算日期对应的星期
#include #include#include
//根据日期推算星期
int whatday(int year,int mon,intday)
{int m =mon;int d =day;//根据月份对年份和月份进行调整
if(m <= 2)
{
year-= 1;
m+= 12;
}int c = year / 100; //取得年份前两位
int y = year % 100; //取得年份后两位//根据泰勒公式计算星期
int w = (int)(c/4) - 2*c + y + (int)(y/4)+ (int)(13*(m+1)/5) + d - 1;return w%7; //返回星期
}//将数字转换成字符串
char* convertday(int w,char*str)
{if(w<0 || w>6 || NULL ==str)returnNULL;char* days[7];
days[0] = "Sunday";
days[1] = "Monday";
days[2] = "Tuesday";
days[3] = "Wednesday";
days[4] = "Thursday";
days[5] = "Friday";
days[6] = "Saturday";//转换
strcpy(str,days[w]);returnstr;
}int main(int argc,char*argv[])
{//检查参数
if(argc != 1 && argc != 4)
{
puts("usage: whatday or whatday 2013 1 28");return 1;
}int year = 0;int mon = 0;int day = 0;//根据不同参数,获取日期
if(1 ==argc)
{//如果只有一个参数,以当前日期作为查询日期
time_t t =time(NULL);struct tm* cur = localtime(&t);
year= cur->tm_year + 1900; //年份
mon = cur->tm_mon + 1; //月份
day = cur->tm_mday; //日期
}else if(4 ==argc)
{//将参数转换成日期
year = atoi(argv[1]);
mon= atoi(argv[2]);
day= atoi(argv[3]);
}else{
puts("usage: whatday.exe 1981 9 22");return 1;
}//根据日期计算星期
int w =whatday(year,mon,day);//w 有可能是负数,转换为正
if(w < 0)
{
w+= 7;
}char daystr[16] = "";//将数字表示的星期转换为字符串
if(NULL !=convertday(w,daystr))
{//输出推算结果
printf("%d-%d-%d is %s.",year,mon,day,daystr);
}return 0;
}
编译这个程序得到whatday.exe应用程序,使用它,我们就可以方便地推算出自己出生的那一天是星期几了:
F:\code>gcc -o whatday.exe whatday.c
F:\code>whatday 1981 9 22
1981-9-22 is Tuesday.
F:\code>
根据程序的推算结果,我现在终于知道了原来我是周二出生的啊。感谢泰勒老师,感谢他发现的泰勒公式(太伟大了),感谢C语言,感谢《C程序设计伴侣》,还有CCTV,MTV,感谢。。。还有人和我一样是周二出生的吗?
最后,虽然这种方法简单是简单,但是正如sw老师在平论中提到的那样,它可能会遇到日期被人为调整的特殊情况,在这些特殊情况下,就可能有问题了。那么,要处理这些特殊情况,又该怎么办呢?
在C语言中,解决问题的办法永远不止一个
我们应当时刻记住这句话。同样,要推算某个特定日期对应的星期,也肯定不止泰勒公式这唯一的一种方法。正如sw老师在评论中提到的那样,我们可以利用C标准库中的时间函数mktime()和localtime()来达到同样的目的。
首先,我们可以用分解时间(struct tm)表示我们要推测的时间点(比如,1981年9月22日),然后mktime()函数可以把用分解时间表示的这个固定的时间点转换为日历时剧(用time_t表示),然后再用localtime()函数将这个日历时间转换为分解时间,我们就可以得到这个日期对应的星期数(分解时间的tm_wday成员)。虽然整个过程稍微麻烦了一点,但是其正确性可以得到保证(即使出了问题,也该标准委员会的那些大佬们负责)。你可以按照这个思路自己实现,也可以参考下面的实现。
//whatday.c 使用C标准库中的mktime()函数推算日期对应的星期
#include #include#include
//根据日期的年月日得到星期
int whatday(int year,int mon,intday)
{structtm t;
memset(&t,0,sizeof(t));//用年月日填充分解时间t
t.tm_year = year - 1900; //减去起始年份
t.tm_mon = mon - 1; //起始月份
t.tm_mday =day;//将分解时间t转换为日历时间ct
time_t ct = mktime(&t);if(-1 == ct) //日期错误
{return -1;
}else{//用localtime()函数获取日历时间ct对应的//分解时间,其tm_wday成员就是我们需要的星期数
struct tm* bt = localtime(&ct);return bt->tm_wday;
}
}//将数字转换成字符串
char* convertday(int w,char*str)
{if(w<0 || w>6 || NULL ==str)returnNULL;char* days[7];
days[0] = "Sunday";
days[1] = "Monday";
days[2] = "Tuesday";
days[3] = "Wednesday";
days[4] = "Thursday";
days[5] = "Friday";
days[6] = "Saturday";//转换
strcpy(str,days[w]);returnstr;
}int main(int argc,char*argv[])
{//检查参数
if(argc != 1 && argc != 4)
{
puts("usage: whatday or whatday 2013 1 28");return 1;
}int year = 0;int mon = 0;int day = 0;//根据不同参数,获取日期的年月日
if(1 ==argc)
{//如果只有一个参数,以当前日期作为查询日期
time_t t =time(NULL);struct tm* today = localtime(&t);
year= today->tm_year + 1900;
mon= today->tm_mon + 1;
day= today->tm_mday;
}else{//将参数转换成日期
year = atoi(argv[1]) ;
mon= atoi(argv[2]);
day= atoi(argv[3]);
}//根据年月日查询星期几
int w =whatday(year,mon,day);char daystr[16] = "";//将数字表示的星期转换为字符串
convertday(w,daystr);//输出推算结果
printf("%d-%d-%d is %s.",year,mon,day,daystr);return 0;
}
对比上次的代码我们会发现,我们只是改变了whatday()函数的实现,其它代码并没有发生太大变化。如果你学过《C程序设计伴侣》中提到的字符串处理函数(strcha()和strcpy()以及ctime()函数),还可以将这个程序进一步简化。到底如何进行,看过书了解这些函数后就知道了,你一定可以的。
当然,利用mktime()和localtime()函数配合使用的应用远远不止这些,比如,接下来我们就会用他们来计算每个月的第一个星期一所对应的日期。