link もっと前
   2009年 11月 19日 -
      2009年 11月 19日  
link もっと後

link 未来から過去へ表示(*)
link 過去から未来へ表示

日々

link permalink

経過日を年月日に変換 - その 3

前回(2009年11月18日の日記参照)は経過日から年の計算を行いました。今回はそのテストを行います。

テストの方法

そもそもこの問題を解き始めた動機は、年月日から経過日への変換関数はあるけど、逆はないよね?でした。要するに世の中には年月日から経過日を計算する、信頼できる関数があるってことです。

テストの方法は下記の通り、
経過日 --(今回作成の関数)-> 年月日 --(実績ある関数)-> 経過日
として、同じ経過日が出てきたら OK、違っていたら NG です。

年月日から経過日(修正ユリウス日)への変換関数にはフリーゲルの公式を選択しました。

Wikipedia ユリウス通日の項から引用)
グレゴリオ暦 y年 m月 d日午前 0時の修正ユリウス日は、x 以下で最大の整数を floor(x)で表すと、
floor(365.25 * y) + floor(y / 400) - floor(y / 100) + floor(30.59 * (m - 2)) + d - 678912

実装する関数の仕様は下記の通りです。

year
グレゴリオ歴の西暦を渡します。値域は 1 以上です。
month
グレゴリオ歴の月を渡します。値域は 1〜12 です。ただし 1年の場合は 3〜12 です。
days
グレゴリオ歴の日を渡します。値域は 1〜31 です。グレゴリオ暦にない日(閏年でない年の 2月29日など)を渡した場合はエラーになります。
mjd
修正ユリウス日を返します。値域は -678516(1年3月1日)以上 です。
返り値
成功ならば 0 を返します。エラーが起きた場合は -1 を返します。

この処理を C 言語で書くと下記のようになります。float へのキャストがかなりウザいですが、気にしないでください…。

フリーゲルの公式、実装例

int cal_to_mjd(int year, int month, int day, int *mjd)
{
        int chk[] = {
                31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31
        };
        int u, d;

        if (month < 1 || 12 < month ||
            day < 1 || 31 < day) {
                return -1;
        }
        if (year % 400 == 0) {
                u = 1;
        } else if (year % 100 == 0) {
                u = 0;
        } else if (year % 4 == 0) {
                u = 1;
        } else {
                u = 0;
        }
        if (chk[month - 1] + u < day) {
                return -1;
        }

        if (month == 1 || month == 2) {
                year -= 1;
                month += 12;
        }
        if (year < 1) {
                return -1;
        }

        d = (int)(
                floor(365.25 * (float)year) +
                floor((float)year / 400.0) +
                - floor((float)year / 100.0) +
                floor(30.59 * ((float)month - 2.0)) +
                (float)day - 678912.0 );

        if (mjd) {
                *mjd = d;
        }

        return 0;
}

テストを行う前に、私の作った関数とフリーゲルの公式が取る「引数の差」について考える必要があります。

引数私の作った関数フリーゲルの公式
経過日 400で割り切れる年(基準年とする)
の3月1日を 0日とする経過日
修正ユリウス日
(1858年11月27日を 0日とする経過日)
基準年からの経過年 西暦(グレゴリオ歴)
月(3月〜14月) 月(1月〜12月、グレゴリオ歴)
日(1日〜31日、グレゴリオ歴) 日(1日〜31日、グレゴリオ歴)

以上から、私の作った関数とフリーゲルの公式の引数では、経過日、年、月の 3つが異なっています。まずはこの差を埋める補助関数を作ります。

引数の変換

経過日については、修正ユリウス日から適当な値(でたらめという意味ではありません)を引いて、3月1日を 0とするような日に直してあげます。

基準とする日は 400年で割り切れる年ならどこでも良いです。しかしグレゴリオ暦の採用年が 1582年以降であることを考えると、そこ付近のグレゴリオ暦にはあまり意味がありません。1600年あたりを開始日とするのが妥当でしょう。

経過日 0日が表す 1600年3月1日の修正ユリウス日は -94493日です(フリーゲルの公式より、計算省略)。修正ユリウス日に 94493 を足せば経過日へ変換できます。

年については、経過日をグレゴリオ暦の 1600年を基準としたので、結果に 1600を足せばグレゴリオ暦の年に変換できます。

月については、3月〜12月まではそのまま、13月、14月を翌年の 1月、2月と考えます。これで経過日、年月日ともにフリーゲルの公式と揃えることができました。

実装する関数の仕様は下記の通りです。

mjd
修正ユリウス日を渡します。値域は -94493(1600年3月1日)以上 です。
year
グレゴリオ歴の西暦を返します。値域は 1600 以上です。
month
グレゴリオ歴の月を返します。値域は 1〜12 です。
days
グレゴリオ歴の日を返します。値域は 1〜31 です。
返り値
成功ならば 0 を返します。エラーが起きた場合は -1 を返します。

この処理を C 言語で書くと下記のようになります。

修正ユリウス日からグレゴリオ歴への変換

int mjd_to_cal(int mjd, int *year, int *month, int *day)
{
        int base, date, y, m, d, mod;
        int result;

        base = 1600;
        date = mjd + 94493; //date 0 is 1600/3/1
        date += (1600 - base) / 400 * 146097; //date 0 is base/3/1

        result = date_to_year(date, &y, &mod);
        if (result == -1) {
                return result;
        }
        result = date_to_month(mod, &m, &d);
        if (result == -1) {
                return result;
        }

        y += base;
        if (m > 12) {
                y += 1;
                m -= 12;
        }

        if (year) {
                *year = y;
        }
        if (month) {
                *month = m;
        }
        if (day) {
                *day = d;
        }

        return 0;
}

上記で説明したこと以外に、mjd_to_cal 関数では基準年を変更できるようになっています。base = 1200 にすれば 1200年3月1日以降の修正ユリウス日を扱えます。ただし負の数、0年には対応していないため、最小値は 400年3月1日(base = 400)です。

テスト

きちんと変換できるか、異常値に対してエラーを返すかどうか、-94495(1600年3月1日の 2日前)から 944929(4446年1月2日)までの経過日を与えてテストします。

経過日から月日への変換、テスト関数
int main()
{
        int y, m, d, mjd;
        int f, result, i;
        int tmin, tmax;

        f = 0;
        tmin = -94495;
        tmax = 944930;
        for (i = tmin; i < tmax; i++) {
                result = mjd_to_cal(i, &y, &m, &d);
                if (result == -1) {
                        printf("mjd->date:%3d -> error\n", i);
                        continue;
                }
                result = cal_to_mjd(y, m, d, &mjd);
                if (result == -1) {
                        printf("date->mjd:%4d/%2d/%2d -> error\n", y, m, d);
                        continue;
                }
                if (i != mjd) {
                        printf("mismatch!!\n");
                        printf("mjd->date:%5d -> %4d/%2d/%2d\n", i, y, m, d);
                        printf("date->mjd:%4d/%2d/%2d -> %5d\n", y, m, d, mjd);
                        f = 1;
                }
        }
        if (f == 0) {
                printf("Test Passed, mjd [%d, %d]\n", tmin, tmax);
        }

        return 0;
}

実行結果は下記の通りです。

経過日から年月日への変換、テスト結果
mjd->date:-94495 -> error
mjd->date:-94494 -> error
Test Passed, mjd [-94495, 944930]

1600年3月1日より前の日付はエラーになり、それ以外はテストにパスしました。どうやら正しく変換できているようです。

残る課題

ネットで調べていたら、経過日から月日へ変換する際にループを回すのは遅くてナンセンスという記述を見つけてしまいました。な、なんだってぇー!?

高々 12回、平均 6回のループがそんなに遅いだろうか…?計算一発で出す方式を考えて、ループ方式と速度比較しようと思います。

[編集者: すずき]
[更新: 2009年 11月 23日 02:44]
link 編集する

コメント一覧

  • コメントはありません。
open/close この記事にコメントする



link もっと前
   2009年 11月 19日 -
      2009年 11月 19日  
link もっと後

管理用メニュー

link 記事を新規作成

合計:  counter total
本日:  counter today

link About www.katsuster.net
RDF ファイル RSS 1.0
QR コード QR コード

最終更新: 8/23 23:38

カレンダー

<2009>
<<<11>>>
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
2930-----

最近のコメント 5件

  • link 19年07月18日
    hdk 「あっ、AAMはマニュアルのオペレーション...」
    (更新:07/25 00:02)
  • link 19年07月18日
    すずき 「AAM(ASCII Adjust AX ...」
    (更新:07/24 22:22)
  • link 19年07月18日
    hdk 「加算減算は符号のありなしどちらも命令が同...」
    (更新:07/24 07:25)
  • link 19年07月18日
    すずき 「OFをセットして例外を出したければINT...」
    (更新:07/20 11:02)
  • link 19年07月18日
    すずき 「MUL については、結果が倍のビット幅に...」
    (更新:07/20 10:56)

最近の記事 3件

link もっとみる
  • link 19年08月21日
    すずき 「[RockPro64 と linux-next とヘッドフォン] ...」
    (更新:08/23 23:38)
  • link 19年08月12日
    すずき 「[独自の apt サーバー - その 3 - apt の信頼シ] ...」
    (更新:08/12 12:13)
  • link 19年08月11日
    すずき 「[独自の apt サーバー - その 2 - apt-ftpa] ...」
    (更新:08/12 12:13)

こんてんつ

open/close wiki
open/close Java API

過去の日記

open/close 2002年
open/close 2003年
open/close 2004年
open/close 2005年
open/close 2006年
open/close 2007年
open/close 2008年
open/close 2009年
open/close 2010年
open/close 2011年
open/close 2012年
open/close 2013年
open/close 2014年
open/close 2015年
open/close 2016年
open/close 2017年
open/close 2018年
open/close 2019年
open/close 過去日記について

その他の情報

open/close アクセス統計
open/close サーバ一覧
open/close サイトの情報