用C语言写个程序推算出是星期几？（用泰勒公式实现）
2013-11-01 12:10 kingshow 阅读(4639) 评论(0) 编辑 收藏 举报在日常生活中，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 <stdio.h> #include <string.h> #include <time.h> // 根据日期推算星期 int whatday(int year,int mon,int day) { 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) return NULL; 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]); return str; } 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 <string.h> #include <time.h> #include <stdio.h> // 根据日期的年月日得到星期 int whatday(int year,int mon,int day) { struct tm 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) return NULL; 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]); return str; } 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。
