11.3 时间计算问题

11.3.1 一天中的时间计算

“时间计算是编程中的常见任务，”我解释道，”它通常涉及到单位转换和条件判断。”

实验四：当天的第几秒

题目描述：输入一行，包含三个整数和一个字符。三个整数分别表示时刻的时、分、秒；字符有两种取值，大写字母’A’表示上午，大写字母’P’表示下午。输出一行，包含一个整数，表示输入时刻是当天的第几秒。

样例输入：

10 30 0 A

样例输出：

37800

样例输入：

3 45 30 P

样例输出：

56730

思路分析： 需要将时、分、秒转换为秒数，并根据上午(A)或下午(P)对小时进行调整。上午的时间直接计算，下午的时间需要加上12小时。在第一个样例中，上午10:30:00转换为秒数为10×3600+30×60+0=37800秒。在第二个样例中，下午3:45:30转换为秒数为(3+12)×3600+45×60+30=56730秒。

代码实现：

// 方法一：使用变量存储总秒数
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int h, m, s;
    char ch;
    cin >> h >> m >> s >> ch;
    int sum = h * 60 * 60 + m * 60 + s;    // 计算总秒数
    if(ch == 'P') {                        // 如果是下午
        sum += 12 * 60 * 60;               // 加上12小时的秒数
    }
    cout << sum;
    return 0;
}

// 方法二：提前返回
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int h, m, s;
    char ch;
    cin >> h >> m >> s >> ch;
    if(ch == 'A') {                        // 如果是上午
        cout << h * 3600 + m * 60 + s;     // 输出总秒数
        return 0;                          // 结束程序
    }
    cout << (h + 12) * 3600 + m * 60 + s;  // 如果是下午，输出调整后的总秒数
    return 0;
}

// 方法三：使用两个独立的if语句
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int h, m, s;
    char ch;
    cin >> h >> m >> s >> ch;
    if(ch == 'A') {                        // 如果是上午
        cout << h * 3600 + m * 60 + s;     // 输出总秒数
    }
    if(ch == 'P') {                        // 如果是下午
        cout << (h + 12) * 3600 + m * 60 + s;  // 输出调整后的总秒数
    }
    return 0;
}

// 方法四：使用if-else结构
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int h, m, s;
    char ch;
    cin >> h >> m >> s >> ch;
    if(ch == 'A') {                        // 如果是上午
        cout << h * 3600 + m * 60 + s;     // 输出总秒数
    } else {                               // 否则（是下午）
        cout << (h + 12) * 3600 + m * 60 + s;  // 输出调整后的总秒数
    }
    return 0;
}

思考：

1. 所有方法都需要将时、分、秒转换为秒数
2. 上午和下午的区别在于是否需要加上12小时
3. 方法一先计算基本秒数，然后根据条件调整
4. 方法二和方法三分别处理上午和下午的情况
5. 方法四使用if-else结构确保只有一个分支被执行

11.3.2 周期性时间问题

“周期性时间问题通常涉及到取模运算，”我继续说道，”让我们看一个关于星期几的问题。”

实验五：星期几

题目描述：今天是星期a，过b天后是星期几？

样例输入：

3 4

样例输出：

7

样例输入：

6 9

样例输出：

1

思路分析： 星期是以7天为一个周期循环的。因此，可以通过(a+b)%7来计算过b天后的星期几，注意处理0的特殊情况（通常表示星期日或星期7）。在第一个样例中，今天是星期3，过4天后是星期(3+4)%7=7。在第二个样例中，今天是星期6，过9天后是星期(6+9)%7=15%7=1。

代码实现：

// 方法一：处理结果为0的特殊情况
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int a, b;
    cin >> a >> b;
    int x = 7;                       // 默认结果为7（星期日）
    int c = a + b;                   // 计算总天数
    if(c % 7) {                      // 如果对7取模不为0
        x = c % 7;                   // 更新结果为取模结果
    }
    cout << x;
    return 0;
}

// 方法二：提前返回
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int a, b;
    cin >> a >> b;
    if((a + b) % 7 == 0) {           // 如果对7取模为0
        cout << 7;                   // 输出7（星期日）
        return 0;                    // 结束程序
    }
    cout << (a + b) % 7;             // 输出取模结果
    return 0;
}

// 方法三：使用if-else结构
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int a, b;
    cin >> a >> b;
    a = a + b;                       // 计算总天数
    if(a % 7 != 0) {                 // 如果对7取模不为0
        cout << a % 7;               // 输出取模结果
    } else {                         // 否则（取模为0）
        cout << 7;                   // 输出7（星期日）
    }
    return 0;
}

// 方法四：数学技巧
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int a, b;
    cin >> a >> b;
    cout << (a + b - 1) % 7 + 1;     // 使用(a+b-1)%7+1计算星期几
    return 0;
}

思考：

1. 方法一先假设结果为7，然后在非零情况下更新
2. 方法二使用提前返回处理特殊情况（星期日）
3. 方法三使用if-else结构分别处理零和非零情况
4. 方法四使用数学技巧，通过(a+b-1)%7+1将结果映射到1-7范围，避免了额外的条件判断
5. 取模运算是处理周期性问题的常用方法