Високосные годы

Надеюсь, вы отлично встретили новый год, и сейчас у вас отличное праздничное настроение. По крайней мере у меня это именно так — мы не пили никакого алкоголя, и чокнулись в полночь бокалами с водой из пятилитровой канистры, поэтому мы проснулись, погуляли, и тут я вспомнил одно из вчерашних поздравлений с Новым годом:

Желаю, чтобы в конце каждого года ты, вспоминая то, что было за последние 366 if ((year%4 == 0 and year%100 != 0) or (year%400 == 0)) else 365 дней, думал про себя:

— Ох, нифига себе, какой был экшен. Обязательно буду рассказывать внукам или напишу об этом потом книгу.

Итак, выше достаточно простой inline-способ определить количество дней в году (переменная year), который, по сути, полностью раскрывает их суть: в григорианском календаре високосными годами считаются те годы, порядковый номер которых либо кратен 4, но при этом не кратен 100, либо кратен 400. Иными словами, если год делится на 4 без остатка, но делится на 100 только с остатком, то он високосный, иначе — невисокосный, кроме случая, если он делится без остатка на 400 — тогда он всё равно високосный.

Например, 2013 год невисокосный, 1700, 1800 и 1900 — опять же невисокосные годы, а вот 2000, 2004, 2008 и 2012 — високосные.

Но что, если мы не помним, сколько дней в високосных (366 дней) и невисокосных (365 дней) годах, или просто хотим написать определение количества дней в году максимально быстро? Можно ли сделать так на Python? Конечно же, можно.

Итак, в Python есть модуль calendar. Он как раз отлично подходит для того, чтобы узнать, является ли тот или иной год високосным (или, например, сколько високосных годов в определённом интервале), определить количество дней в месяце, получить номер дня недели для определённой даты и так далее.

В частности, мы можем получить количество дней в каждом месяце года, и просто сложить.

Функция calendar.monthrange принимает номер года в качестве первого аргумента и номер месяца в качестве второго аргумента. Возвращает номер дня недели первого числа данного месяца и количество дней в данном месяце:

>>> import calendar
>>> calendar.monthrange(2013, 1)
(1, 31)

Соответственно, мы можем подсчитать общее количество дней для всех 12 месяцев, и получить таким образом количество дней для данного года:

>>> import calendar
>>> year = 2013
>>> sum(map(lambda x: calendar.monthrange(year, x)[1], range(1, 13)))
365

Но если подумать о том, как именно выполняется эта строка, становится очевидно, что это решение очень неэффективно, если нужно посчитать количество дней для большого количества годов.

Проверяем с помощью модуля timeit.

На то, чтобы выполнить её 1 миллион раз, требуется 13.69 секунд, если import calendar делается один раз в начале. Если import calendar делается каждый раз, тогда 14.49 секунд.

Теперь попробуем другой вариант. Он требует знания того, сколько дней в високосных и невисокосных годах, но зато он очень короткий:

>>> import calendar
>>> year = 2013
>>> 365+calendar.isleap(year)
365

И, как легко догадаться, он уже намного быстрее: 0.83 секунд, включая import calendar, и 0.26 секунд, если import calendar делается один раз в начале.

Давайте также посмотрим, сколько требуется времени самому первому варианту, с «ручным» подходом: 0.07 секунд для 2012 и 2013 и 0.12 секунд для 2000 (думаю, всем понятно, откуда берётся такая разница в скорости для этих годов).

Получается, что это и есть самый быстрый вариант из этих трёх:

>>> import calendar
>>> year = 2013
>>> 366 if ((year%4 == 0 and year%100 != 0) or (year%400 == 0)) else 365
365

Конечно, в большинстве случаев вы можете использовать любой из этих вариантов — в конце концов, при определении количества дней в одном, двух, десяти или ста годах вы вряд ли почувствуете какую-либо разницу.

Пишите, оптимизируйте, улучшайте, тестируйте и считайте производительность — но не забывайте о читаемости исходников ваших программ.

С Новым годом! Удачи, счастья, радости и самосовершенствования в новом году.