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细说基姆拉尔森日期公式

 

转自:http://topic.csdn.net/t/20050425/23/3966336.html

相关资料:http://www.cnblogs.com/xingluzhe/archive/2009/08/17/1548405.html

计算给定日期星期几好象是编程都会遇到的问题,最近论坛里也有人提到这个问题,并给出了一个公式: 
        W=   (d+2*m+3*(m+1)/5+y+y/4-y/100+y/400)   mod   7 
        (要求将1、2月当作上一年的13、14月来计算) 

        去看了看这个公式的原帖   http://blog.csdn.net/ycrao/archive/2000/11/24/3825.aspx 
        其讲述的过程并不清楚,便想怎样自己推导出一个公式来,花了几个小时,总算是弄出来了,结果跟上面的公式一样:) 
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下面我们完全按自己的思路由简单到复杂一步步进行推导…… 

推导之前,先作两项规定: 
①用   y,   m,   d,   w   分别表示   年   月   日   星期(w=0-6   代表星期日-星期六 
②我们从   公元0年1月1日星期日   开始 


一、只考虑最开始的   7   天,即   d   =   1---7   变换到   w   =   0---6 
        很直观的得到: 
        w   =   d-1 

二、扩展到整个1月份 
        模7的概念大家都知道了,也没什么好多说的。不过也可以从我们平常用的日历中看出来,在周历里边每列都是一个按7增长的等差数列,如1、8、15、22的星期都是相同的。所以得到整个1月的公式如下: 
        w   =   (d-1)   %   7     ---------   公式⑴ 

三、按年扩展 
        由于按月扩展比较麻烦,所以将年扩展放在前面说 

        ①   我们不考虑闰年,假设每一年都是   365   天。由于365是7的52倍多1天,所以每一年的第一天和最后一天星期是相同的。 
        也就是说下一年的第一天与上一年的第一天星期滞后一天。这是个重要的结论,每过一年,公式⑴会有一天的误差,由于我们是从0年开始的,所以只须要简单的加上年就可以修正扩展年引起的误差,得到公式如下: 
        w   =   (d-1   +   y)   %   7   

        ②   将闰年考虑进去 
        每个闰年会多出一天,会使后面的年份产生一天的误差。如我们要计算2005年1月1日星期几,就要考虑前面的已经过的2004年中有多少个闰年,将这个误差加上就可以正确的计算了。 
        根据闰年的定义(能被4整但不能被100整除或能被400整),得到计算闰年的个数的算式:y/4 - y/100 + y/400(计算送公园0年开始过去的闰年数)。 
        由于我们要计算的是当前要计算的年之前的闰年数,所以要将年减1,得到了如下的公式: 
         w   =   [d-1+y   +   (y-1)/4-(y-1)/100+(y-1)/400]   %   7   -----公式⑵  


        现在,我们得到了按年扩展的公式⑵,用这个公式可以计算任一年的1月份的星期 

四、扩展到其它月 
        考虑这个问题颇费了一翻脑筋,后来还是按前面的方法大胆假才找到突破口。 

        ①现在我们假设每个月都是28天,且不考虑闰年 
        有了这个假设,计算星期就太简单了,因为28正好是7的整数倍,每个月的星期都是一样的,公式⑵对任一个月都适用   :) 

        ②但假设终究是假设,首先1月就不是28天,这将会造成2月份的计算误差。1月份比28天要多出3天,就是说公式⑵的基础上,2月份的星期应该推后3天。 
        而对3月份来说,推后也是3天(2月正好28天,对3月的计算没有影响)。 
        依此类推,每个月的计算要将前面几个月的累计误差加上。 
        要注意的是误差只影响后面月的计算,因为12月已是最后一个月,所以不用考虑12月的误差天数,同理,1月份的误差天数是0,因为前面没有月份影响它。 

        由此,想到建立一个误差表来修正每个月的计算。 
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月     误差   累计      累计%7 
1       3         0           0 
2       0         3           3 
3       3         3           3 
4       2         6           6 
5       3         8           1 
6       2         11         4 
7       3         13         6 
8       3         16         2 
9       2         19         5 
10     3         21         0 
11     2         24         3 
12     -         26         5 
        (闰年时2月会有一天的误差,但我们现在不考虑) 
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        我们将最后的误差表用一个数组存放 
        在公式⑵的基础上可以得到扩展到其它月的公式 

        e[]   =   {0,3,3,6,1,4,6,2,5,0,3,5} 
        w   =   [d-1+y   +   e[m-1]   +   (y-1)/4-(y-1)/100+(y-1)/400]   %   7   --公式⑶ 

        ③上面的误差表我们没有考虑闰年,如果是闰年,2月会一天的误差,会对后面的3-12月的计算产生影响,对此,我们暂时在编程时来修正这种情况,增加的限定条件是如果当年是闰年,且计算的月在2月以后,需要加上一天的误差。大概代码是这样的: 
        
        w   =   (d-1   +   y   +   e[m-1]   +   (y-1)/4   -   (y-1)/100   +   (y-1)/400); 
        if(m> 2   &&   (y%4==0   &&   y%100!=0   ||   y%400==0)   &&  y!=0
                ++w; 
        w   %=   7; 
        
        现在,已经可以正确的计算任一天的星期了。 
        注意:0年不是闰年,虽然现在大都不用这个条件,但我们因从公元0年开始计算,所以这个条件是不能少的。 

        ④   改进 
        公式⑶中,计算闰年数的子项   (y-1)/4-(y-1)/100+(y-1)/400   没有包含当年,如果将当年包含进去,则实现了如果当年是闰年,w   自动加1。 
        由此带来的影响是如果当年是闰年,1,2月份的计算会多一天误差,我们同样在编程时修正。则代码如下 
        
        w   =   (d-1   +   y   +   e[m-1]   +   y/4   -   y/100   +   y/400);   ----   公式⑷ 
        if(m <3   &&   (y%4==0   &&   y%100!=0   ||   y%400==0)   &&   y!=0) 
                --w; 
        w   %=   7; 
        
        与前一段代码相比,我们简化了   w   的计算部分。 
        实际上还可以进一步将常数   -1   合并到误差表中,但我们暂时先不这样做。 
        
        至此,我们得到了一个阶段性的算法,可以计算任一天的星期了。 

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