给出年月日计算星期几
- 格式:pdf
- 大小:311.24 KB
- 文档页数:7
【转】给出年月日,计算星期几--算法及算法来历最常见的公式: W = [Y-1] + [(Y-1)/4] - [(Y-1)/100] + [(Y-1)/400] + D Y是年份数,D是这一天在这一年中的累积天数,也就是这一天在这一年中是第几
天。
最好用的是蔡勒公式: W = [C/4] - 2C + y + [y/4] + [13 * (M+1) / 5] + d - 1
C是世纪数减一,y是年份后两位,M是月份,d是日数。1月和2月要按上一年的
13月和14月来算,这时C和y均按上一年取值。
两个公式中的[...]均指只取计算结果的整数部分。算出来的W除以7,余数是几就是星期几。如果余数是0,则为星期日。 --------------------------------------------------------------------------- 星期制度是一种有古老传统的制度。据说因为《圣经·创世纪》中规定上帝用
了六天时间创世纪,第七天休息,所以人们也就以七天为一个周期来安排自己的工作和生活,而星期日是休息日。从实际的角度来讲,以七天为一个周期,长短也比
较合适。所以尽管中国的传统工作周期是十天(比如王勃《滕王阁序》中说的“十
旬休暇”,即是指官员的工作每十日为一个周期,第十日休假),但后来也采取了
西方的星期制度。
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。通常,解决这个方法的有效办法是看日历,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。假如是想在
计算机编程中计算某一天是星期几,预先把一本万年历存进去就更不现实了。这时
候是不是有办法通过什么公式,从年月日推出这一天是星期几呢? 答案是肯定的。其实我们也常常在这样做。我们先举一个简单的例子。比如,
知道了2004年5月1日是星期六,那么2004年5月31日“世界无烟日”是星期几就
不难推算出来。我们可以掰着指头从1日数到31日,同时数星期,最后可以数出5月31日是星期一。其实运用数学计算,可以不用掰指头。我们知道星期是七天一
轮回的,所以5月1日是星期六,七天之后的5月8日也是星期六。在日期上,8-1=7,正是7的倍数。同样,5月15日、5月22日和5月29日也是星期六,它们的
日期和5月1日的差值分别是14、21和28,也都是7的倍数。那么5月31日呢?31-1=30,虽然不是7的倍数,但是31除以7,余数为2,这就是说,5月31日的星
期,是在5月1日的星期之后两天。星期六之后两天正是星期一。 这个简单的计算告诉我们计算星期的一个基本思路:首先,先要知道在想算的
日子之前的一个确定的日子是星期几,拿这一天做为推算的标准,也就是相当于一个计算的“原点”。其次,知道想算的日子和这个确定的日子之间相差多少天,用7
除这个日期的差值,余数就表示想算的日子的星期在确定的日子的星期之后多少
天。如果余数是0,就表示这两天的星期相同。显然,如果把这个作为“原点”的日子选为星期日,那么余数正好就等于星期几,这样计算就更方便了。 但是直接计算两天之间的天数,还是不免繁琐。比如1982年7月29日和2004年5月1日之间相隔7947天,就不是一下子能算出来的。它包括三段时间:
一,1982年7月29日以后这一年的剩余天数;二,1983-2003这二十一个整年的全
部天数;三,从2004年元旦到5月1日经过的天数。第二段比较好算,它等于21*365+5=7670天,之所以要加5,是因为这段时间内有5个闰年。第一段和第三
段就比较麻烦了,比如第三段,需要把5月之前的四个月的天数累加起来,再加上
日期值,即31+29+31+30+1=122天。同理,第一段需要把7月之后的五个月的天
数累加起来,再加上7月剩下的天数,一共是155天。所以总共的相隔天数是122+7670+155=7947天。
仔细想想,如果把“原点”日子的日期选为12月31日,那么第一段时间也就是一个整年,这样一来,第一段时间和第二段时间就可以合并计算,整年的总数正好
相当于两个日子的年份差值减一。如果进一步把“原点”日子选为公元前1年12月31日(或者天文学家所使用的公元0年12月31日),这个整年的总数就正好是想
算的日子的年份减一。这样简化之后,就只须计算两段时间:一,这么多整年的总天数;二,想算的日子是这一年的第几天。巧的是,按照公历的年月设置,这样反
推回去,公元前1年12月31日正好是星期日,也就是说,这样算出来的总天数除
以7的余数正好是星期几。那么现在的问题就只有一个:这么多整年里面有多少闰
年。这就需要了解公历的置闰规则了。 我们知道,公历的平年是365天,闰年是366天。置闰的方法是能被4整除的年份
在2月加一天,但能被100整除的不闰,能被400整除的又闰。因此,像1600、2000、2400年都是闰年,而1700、1800、1900、2100年都是平年。公元前1年,
按公历也是闰年。
因此,对于从公元前1年(或公元0年)12月31日到某一日子的年份Y之间的所有整年中的闰年数,就等于
[(Y-1)/4] - [(Y-1)/100] + [(Y-1)/400],
[...]表示只取整数部分。第一项表示需要加上被4整除的年份数,第二项表示需要去掉被100整除的年份数,第三项表示需要再加上被400整除的年份数。之所以Y
要减一,这样,我们就得到了第一个计算某一天是星期几的公式: W = (Y-1)*365 + [(Y-1)/4] - [(Y-1)/100] + [(Y-1)/400] + D. (1) 其中D是这个日子在这一年中的累积天数。算出来的W就是公元前1年(或公元0年)12月31日到这一天之间的间隔日数。把W用7除,余数是几,这一天就是
星期几。比如我们来算2004年5月1日: W = (2004-1)*365 + [(2004-1)/4] - [(2004-1)/100] + [(2004-1)/400] +31+29+31+30+1) = 731702, 731702 / 7 = 104528……6,余数为六,说明这一天是星期六。这和事实是符合的。 上面的公式(1)虽然很准确,但是计算出来的数字太大了,使用起来很不方
便。仔细想想,其实这个间隔天数W的用处仅仅是为了得到它除以7之后的余
数。这启发我们是不是可以简化这个W值,只要找一个和它余数相同的较小的数
来代替,用数论上的术语来说,就是找一个和它同余的较小的正整数,照样可以计算出准确的星期数。 显然,W这么大的原因是因为公式中的第一项(Y-1)*365太大了。其实, (Y-1)*365 = (Y-1) * (364+1) = (Y-1) * (7*52+1) = 52 * (Y-1) * 7 + (Y-1),
这个结果的第一项是一个7的倍数,除以7余数为0,因此(Y-1)*365除以7的余数其实就等于Y-1除以7的余数。这个关系可以表示为: (Y-1)*365 ≡ Y-1 (mod 7).
其中,≡是数论中表示同余的符号,mod 7的意思是指在用7作模数(也就是除数)的情况下≡号两边的数是同余的。因此,完全可以用(Y-1)代替(Y-1)*365,这
样我们就得到了那个著名的、也是最常见到的计算星期几的公式: W = (Y-1) + [(Y-1)/4] - [(Y-1)/100] + [(Y-1)/400] + D. (2) 这个公式虽然好用多了,但还不是最好用的公式,因为累积天数D的计算也
比较麻烦。是不是可以用月份数和日期直接计算呢?答案也是肯定的。我们不妨来
观察一下各个月的日数,列表如下: 月 份:1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月
12月 -------------------------------------------------------------------------- 天 数: 31 28(29) 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 如果把这个天数都减去28(=4*7),不影响W除以7的余数值。这样我们就得到
另一张表: 月 份:1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 ------------------------------------------------------------------------ 剩余天数: 3 0(1) 3 2 3 2 3 3 2 3 2 3
平年累积: 3 3 6 8 11 13 16 19 21 24 26 29 闰年累积: 3 4 7 9 12 14 17 20 22 25 27 30 仔细观察的话,我们会发现除去1月和2月,3月到7月这五个月的剩余天数值
是3,2,3,2,3;8月到12月这五个月的天数值也是3,2,3,2,3,正好是一个重复。相应的累积天数中,后一月的累积天数和前一月的累积天数之差减去28就是这个重
复。正是因为这种规律的存在,平年和闰年的累积天数可以用数学公式很方便地表
达: ╭ d; (当M=1) D = { 31 + d; (当M=2) (3)
╰ [ 13 * (M+1) / 5 ] - 7 + (M-1) * 28 + d + i. (当M≥3)