用C语言写个程序推算出是星期几？（用泰勒公式实现）

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 <= )
    {
        year -= ;
        m += ;
    }
    int c = year / ; // 取得年份前两位
    int y = year % ; // 取得年份后两位

    // 根据泰勒公式计算星期
    int w = (int)(c/) - *c + y + (int)(y/)
        + (int)(*(m+)/) + d - ;

    return w%; // 返回星期
}

// 将数字转换成字符串
char* convertday(int w,char* str)
{
    if(w< || w> || NULL == str)
        return NULL;

    char* days[];
    days[] = "Sunday";
    days[] = "Monday";
    days[] = "Tuesday";
    days[] = "Wednesday";
    days[] = "Thursday";
    days[] = "Friday";
    days[] = "Saturday";

    // 转换
    strcpy(str,days[w]);

    return str;
}
int main(int argc,char* argv[])
{
    // 检查参数
    if(argc !=  && argc != )
    {
        puts("usage: whatday or whatday 2013 1 28");
        return ;
    }

    int year = ;
    int mon = ;
    int day = ;
    // 根据不同参数，获取日期
    if( == 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 + ;    // 年份
        mon = cur->tm_mon + ;    // 月份
        day = cur->tm_mday;        // 日期
    }
    else if( == argc)
    {
       // 将参数转换成日期
        year = atoi(argv[]);
        mon = atoi(argv[]);
        day = atoi(argv[]);
    }
    else
    {
        puts("usage: whatday.exe 1981 9 22");
        return ;
    }    

    // 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 < )
    {
        w += ;
    }

    char daystr[] = "";

    // 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 ;
}

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,,sizeof(t));
    // 用年月日填充分解时间t
    t.tm_year = year - ; // 减去起始年份    
    t.tm_mon = mon - ; // 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(- == ct) // 日期错误
    {
        return -;
    }
    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< || w> || NULL == str)
        return NULL;
    char* days[];
    days[] = "Sunday";
    days[] = "Monday";
    days[] = "Tuesday";
    days[] = "Wednesday";
    days[] = "Thursday";
    days[] = "Friday";
    days[] = "Saturday";
    // 转换
    strcpy(str,days[w]);
    return str;
}
int main(int argc,char* argv[])
{
    // 检查参数
    if(argc !=  && argc != )
    {
        puts("usage: whatday or whatday 2013 1 28");
        return ;
    }
    int year = ;
    int mon = ;
    int day = ;
    // 根据不同参数，获取日期的年月日
    if( == 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 + ;
        mon = today->tm_mon + ;
        day = today->tm_mday;
    }
    else
    {
        // 将参数转换成日期
        year = atoi(argv[]) ;
        mon = atoi(argv[]);
        day = atoi(argv[]);
    }
    // 根据年月日查询星期几
    int w = whatday(year,mon,day);
    char daystr[] = "";
    // 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 ;
}

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。

转自：http://www.howzhi.com/course/3387/lesson/43160