Java 基礎實戰：萬年曆打印完整實現

Java 萬年曆打印：從邏輯分析到代碼實現

問題分析

輸入年、月，輸出標準日曆格式。核心難點：計算任意月 1 號是星期幾。

基準知識

• 1970-01-01 是星期四（Unix 紀元）
• 閏年規則：4 年一閏，百年不閏，四百年再閏
• 大月 31 天：1,3,5,7,8,10,12；小月 30 天：4,6,9,11；2 月 28/29 天

算法步驟

1. 計算年天數：累加 1970 年至目標年-1 的天數
2. 計算月天數：累加 1 月至目標月-1 的天數
3. 總天數 = 年天數 + 月天數
4. 星期幾 = (總天數 + 4) % 7 （0=日, 1=一, ..., 6=六，4 代表週四）
5. 獲取當月總天數
6. 格式化輸出

模組化代碼實現

public class PerpetualCalendar {

    // 1. 閏年判斷
    public static boolean isLeapYear(int year) {
        return (year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || (year % 400 == 0);
    }

    // 2. 獲取月份天數
    public static int getMonthDays(int year, int month) {
        switch (month) {
            case 1: case 3: case 5: case 7: case 8: case 10: case 12: return 31;
            case 4: case 6: case 9: case 11: return 30;
            case 2: return isLeapYear(year) ? 29 : 28;
            default: throw new IllegalArgumentException("無效月份: " + month);
        }
    }

    // 3. 計算總天數（1970-01-01 到 year-month-01）
    public static int calculateTotalDays(int year, int month) {
        int days = 0;
        // 年天數
        for (int y = 1970; y < year; y++) {
            days += isLeapYear(y) ? 366 : 365;
        }
        // 月天數
        for (int m = 1; m < month; m++) {
            days += getMonthDays(year, m);
        }
        return days;
    }

    // 4. 打印標題
    public static void printTitle(int year, int month) {
        System.out.println("============================");
        System.out.println("      " + year + "年" + month + "月");
        System.out.println("============================");
        System.out.println("日  一  二  三  四  五  六");
    }

    // 5. 打印日曆主體
    public static void printCalendar(int year, int month) {
        int totalDays = calculateTotalDays(year, month);
        int firstWeekDay = (totalDays + 4) % 7; // 1號星期幾
        int monthDays = getMonthDays(year, month);

        // 打印 1 號前空格
        for (int i = 0; i < firstWeekDay; i++) {
            System.out.print("    ");
        }

        // 打印日期
        for (int day = 1; day <= monthDays; day++) {
            System.out.printf("%2d  ", day);
            if ((firstWeekDay + day) % 7 == 0) {
                System.out.println();
            }
        }
        System.out.println("\n");
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 測試
        printTitle(2024, 2);
        printCalendar(2024, 2); // 閏年 2 月
        
        printTitle(2024, 1);
        printCalendar(2024, 1);
        
        printTitle(2023, 2);
        printCalendar(2023, 2); // 平年 2 月
    }
}

運行結果示例

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      2024年2月
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日  一  二  三  四  五  六
         1  2  3  4  5  6
 7  8  9  10 11 12 13
14  15 16 17 18 19 20
21  22 23 24 25 26 27
28 29

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      2024年1月
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日  一  二  三  四  五  六
    1  2  3  4  5  6
 7  8  9  10 11 12 13
14  15 16 17 18 19 20
21  22 23 24 25 26 27
28 29 30 31

擴展優化方向

• 使用 java.time API（Java 8+）簡化：LocalDate.of(year, month, 1).getDayOfWeek()
• 陣列緩存月份天數避免重複 switch
• 支援命令行參數輸入年月
• 輸出 HTML 表格或圖片

學習總結

1. 大問題拆解為小問題（閏年判斷、月天數、總天數、星期計算、格式化）
2. 自底向上實現，每個方法單一職責
3. 邊界測試：閏年/平年、1月/12月、跨世紀年份
4. 善用標準庫（java.time）替代手工計算