復活祭公式

前回のブログの最後の方の式, つまり補正した日数から対応する月を求める式

(define (month d) (quotient (+ (* 12 d) 373) 367))

の係数についてである.

前回のブログでは, 各月mの最初の日dを決める式を, 閏月を平均的に挿入し,

d=floor((7*(m+10))/12-6)+30*(m-1)
=floor((7m+70-72)/12)+(360m-360)/12
=floor((367m-362)/12)

のようにして求めた. これを使うと

m = 1 2  3  4  5   6   7   8   9   10  11  12
d = 0 31 61 92 122 153 183 214 245 275 306 336

が得られ, gregorianからfixへの変換に使えた. 今回は逆に与えられたdからmを計算したい. 前回の最後の表

d = 0-30 31-60 61-91 92-121 122-152 153-182 183-213 214-244
m = 1    2     3     4      5       6       7       8

d = 245-274 275-305 306-335 336-366
m = 9       10      11      12

を見ると,

0 ≤ d < 31ならm=1,
31 ≤ d < 61ならm=2,
...

としたい. mからdを決める式を代入すると,

floor((367*1-362)/12) ≤ d < floor((367*2-362)/12) ならm=1,
floor((367*2-362)/12) ≤ d < floor((367*3-362)/12) ならm=2,
...

なので,

floor((367m-362)/12) ≤ d < floor((367*(m+1)-362)/12)

の関係が分かる.

等号を右に移動して ≤d< から <d<≤ の形にするには, 両端の式から1を引くか中央の式に1を足す. また下の図で考えると



floor(f(m)) ≤ d < floor(f(m+1))はdのような, 下が閉区間, 上が開区間の範囲である. 従って, d+1は f(m) < d+1 ≤ f(m+1) となり, floorがいらなくなる.

(367m-362)/12 < d+1 ≤ (367*(m+1)-362)/12

367m-362 < (d+1)*12 ≤ 367*(m+1)-362

367m < (d+1)*12+362 ≤ 367*(m+1)

(m+1)=ceiling((12*(d+1)+362)/367)

m=ceiling((12*(d+1)+362)/367)-1

(12*(d+1)+362)/367-1

=(12*d+12+362-367)/367

=(12*d+7)/367

ceilingをfloorにしたいから, 分子に366を足すと

m=floor((12*d+7+366)/367)
=floor((12*d+373)/367)

で前回の式になった.