【简单算法】计算几月几日是一年的第几天

一. 应用背景

今天在求非水平地面条件下短波辐射所需要的太阳天顶角，其中有一个参数是DAY：公历1月1日算起该天所在的天数。
因此得写一个算法来实现这个参数的求解。

二. 参考文献

《闰年算法为什么不能被100整除》
《计算某年某月某日是这一年的第几天》
《Python实现switch/case语句》

三. 代码

## 函数：几月几日是今年第几天
def cal_day(str1,str2,str3):  #输入年月日
    year=int(str1); mon=int(str2); day=int(str3) #将字符串转换为int型
    sumday=0 #初始化总天数
    month_1=[31,28,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31]  #平年12个月的天数
    month_2=[31,29,31,30,31,30,31,31,30,31,30,31]  #闰年12个月的天数
    
    if (year%4==0 and year%100!=0 or year%400==0): #如果为闰年
        for i in range(mon-1):  #从年初到上一个月天数都是满的
            sumday=sumday+month_2[i] #加上闰年每个月天数
        sumday=sumday+day #加上本月的天数
    else:  #平年的情况
        for i in range(mon-1):
            sumday=sumday+month_1[i]
        sumday=sumday+day
    
    return sumday #返回总天数

print("1980年11月28日是第{}天".format(cal_day(1980, 11, 28)))

运行结果如下：

四. 注意事项

在写的过程中遇到了两个主要问题：

1. 闰年的算法为什么会出现“能被4整除但不可以被100整除”，这跟天文学上的历法是有关系的。（斜体字引用自第一篇参考文献）
   首先我们要知道，年的概念，是地球围绕太阳一周的时间（所谓公转周期）称为一年，这个周期是相当稳定的，很长时间也不会变动1秒，但是很遗憾的是这个周期并不能被一天的时间整除，真正的一年其实是365.2423天（目前）。
   所以，如果每年定义为365天的话，1年就会多出0.2423天，4年就会多出0.9692天，非常接近1天，这样闰年就出现了，也就是每4年要有1年设置为366天，来抵消这多出的1天。规则为：
   ·1）如果年份能被4整除，则该年计为闰年；
   可是，假如不做调整的话，当400年的时候，累计才多出96.92天，闰年的设置却多出来100天，所以要在400年内，再撤销3个闰年。怎么撤销呢？就有了下面这个规则：
   ·2）如果年份能被100整除，则不计为闰年；
   问题又来了，400年里有4个，又少了一个，所以再加一个规则就是：
   ·3）如果年份能被400整除，则计为闰年。
   这样每400年里设置了97个闰年，误差被调整到400年仅有0.08天，而设置规则也并不是很麻烦，所以一直沿用了下来。

2. python3.10以下没有switch-case语句，我所使用的是3.8，因此在我复制switch语句时，会出现如下的报错，说我是无效的语法：
   

   

   
   所以我就想着用for循环遍历一遍，反正也只有闰年和平年两种情况

下一步就继续求短波辐射了