C++，C++/CX に挑戦！

新版明解C++中級編　p.381 演習10-3
　次の (1)〜(4) のプログラムを作成せよ。

　(1) 演習2-1（本ブログの《116》）で作成した日付クラス Date の
　　　２次元配列（列数は一定）を作成するプログラム。
　(2) 上の (1) で、列数が行によって異なる２次元配列を作成するプログラム。
　(3) 下記の Twin<> を利用したクラスの２次元配列（列数は一定）を作成するプログラム。
　(4) 上の (3) で、列数が行によって異なる２次元配列を作成するプログラム。

// Twin.h
#include <utility>
#include <algorithm>

// クラステンプレート Twin<>
template <class Type> class Twin {
    Type v1;	// データメンバ
    Type v2;	// データメンバ

public:
    // コンストラクタ
    Twin(const Type& f = Type(), const Type& s = Type())
                                    : v1(f), v2(s) { }
    // コピーコンストラクタ
    Twin(const Twin<Type>& t)
        : v1(t.first()), v2(t.second()) { }

    // ゲッタ等
    Type  first()  const { return v1; }
    Type& first() { return v1; }    // セッタ兼用
    Type  second() const { return v2; }
    Type& second() { return v2; }   // セッタ兼用
    void set(const Type& f, const Type& s) {
        v1 = f; v2 = s;
    }

    // 小さいほうの値を返却
    Type min() const {
        return v1 < v2 ? v1 : v2;
    }

    // v1 < v2 であるか
    bool ascending() const { return v1 < v2; }

    // v1 < v2 にする
    void sort() { if (!(v1 < v2)) std::swap(v1, v2); }
};

// 挿入子の多重定義
template <class Type>
inline std::ostream& operator<<(std::ostream& os,
    const Twin<Type>& t) {
    return os << "[" << t.first() << ", " 
              << t.second() << "]";
}

// 解答＜今回は (2) のみ＞

// Date.h
#ifndef ___ClassDate
#define ___ClassDate

#include <string>
#include <iostream>

class Date {
    int y;  //【01】年
    int m;  //      月
    int d;  //      日

    //【02】各月の日数（静的データメンバ）
    static int days_in_month[];

    //【03】うるう年であるか（静的メンバ関数）
    static bool leap_year(int year);

public:
    //【04】デフォルトコンストラクタ
    Date();

    //【05】コンストラクタ（年月日指定）
    explicit Date(int yy, int mm = 1, int dd = 1);

    //【06】曜日(0〜6)を求める
    int day_of_week() const;

    //【07】変換関数(1970/1/1からの日数)
    operator long() const;

    Date& operator+=(int dn);   //【08】dn日進める
    Date& operator-=(int dn);   //【09】dn日戻す

    //【10】日付の日数差
    long operator-(const Date& day) const;

    //【11】出力用の文字列作成
    std::string to_string() const;

    int& y_() { return y; } //【14】年にアクセス
    int& m_() { return m; } //【15】月にアクセス
    int& d_() { return d; } //【16】日にアクセス

    //【17】年月日のセッタ
    void set_ymd(int y, int m, int d);

    Date d_before() const;  //【18】前日の日付
    Date next_day() const;  //【19】翌日の日付
    int ds_elpsd_y() const; //【20】年内経過日数

    Date& operator++();     //【21】前置増分演算子
    Date operator++(int);   //【22】後置増分演算子
    Date& operator--();     //【23】前置減分演算子
    Date operator--(int);   //【24】後置減分演算子

    //【25-1】dn日後の日付
    Date operator+(int dn) const;

    //【25-2】dn日後の日付
    friend Date operator+(int dn, const Date& x);

    //【26】dn日前の日付
    Date operator-(int dn) const;

    //【27】operator==
    bool operator== (const Date& x) const;

    //【28】operator!=
    bool operator!= (const Date& x) const;

    //【29】operator<
    bool operator<  (const Date& x) const;

    //【30】operator<=
    bool operator<= (const Date& x) const;

    //【31】operator>
    bool operator>  (const Date& x) const;

    //【32】operator>=
    bool operator>= (const Date& x) const;

    //【33】うるう年であるか
    bool leap_year() const;
};

//【12】挿入個の多重定義
std::ostream& operator<<(std::ostream& s, const Date& x);

//【13】抽出子の多重定義
std::istream& operator>>(std::istream& s, Date& x);

#endif



// Date.cpp
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <ctime>
#include <sstream>
#include <iomanip>
#include "Date.h"

using namespace std;

//【02】各月の日数
int Date::days_in_month[]
= { 31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31 };

//【03】うるう年であるか
bool Date::leap_year(int year) {
    return year % 4 == 0 && year % 100 != 0 ||
        year % 400 == 0;
}

//【04】デフォルトコンストラクタ（今日の日付）
Date::Date() {
    time_t current = time(NULL);
    struct tm* local = localtime(&current);
    y = local->tm_year + 1900;
    m = local->tm_mon + 1;
    d = local->tm_mday;
}

//【05】コンストラクタ（年月日指定）
Date::Date(int yy, int mm, int dd)
    : y(yy), m(mm), d(dd) { }

//【06】曜日(0〜6)を求める
int Date::day_of_week() const {
    int yy = y; int mm = m;
    if (mm == 1 || mm == 2) { yy--; mm += 12; }
    return (yy + yy / 4 - yy / 100 + yy
        / 400 + (13 * mm + 8) / 5 + d) % 7;
}

//【07】変換関数(1970/1/1からの日数)
Date::operator long() const {
    long dys = 0;
    for (int i = 1970; i < y; i++)
        dys += (365 + leap_year(i));
    for (int i = 1; i < m; i++) {
        dys += days_in_month[i - 1];
    }
    if (m > 2)
        dys += leap_year(y);
    return dys - 1 + d;
}

//【08】dn日進める　修正2018/2/16
Date& Date::operator+=(int dn) {
    if (dn < 0)
        return *this -= -dn;
    d += dn;
    int temp_ds = days_in_month[m - 1]
        + (m == 2 && leap_year(y));
    while (d > temp_ds) {
        d -= temp_ds;
        if (++m > 12) {
            y++; m = 1;
        }
        temp_ds = days_in_month[m - 1]
            + (m == 2 && leap_year(y));
    }
    return *this;
}

//【09】dn日戻す
Date& Date::operator-=(int dn) {
    if (dn < 0)
        return *this += -dn;
    d -= dn;
    while (d < 1) {
        if (--m < 1) {
            y--; m = 12;
        }
        d += days_in_month[m - 1]
            + (m == 2 && leap_year(y));
    }
    return *this;
}

//【10】日付の日数差
long Date::operator-(const Date& day) const {
    return long(*this) - long(day);
}

//【11】出力用の文字列作成
string Date::to_string() const {
    string wd[]
        = { "日", "月", "火", "水", "木", "金", "土", };
    ostringstream s;
    s << y << "年" << setw(2) << m << "月" << setw(2)
        << d << "日" << "(" << wd[day_of_week()] << ")";
    return s.str();
}

//【17】年月日のセッタ
void Date::set_ymd(int y, int m, int d) {
    this->y = y;
    this->m = m;
    this->d = d;
}

//【18】前日の日付
Date Date::d_before() const {
    Date temp = *this;
    return temp -= 1;
}

//【19】翌日の日付
Date Date::next_day() const {
    Date temp = *this;
    return temp += 1;
}

//【20】年内経過日数
int Date::ds_elpsd_y() const {
    return *this - Date(y) + 1;
}

//【21】前置増分演算子
Date& Date::operator++() { return *this += 1; }

//【22】後置増分演算子
Date Date::operator++(int) {
    Date temp(*this);
    ++(*this);
    return temp;
}

//【23】前置減分演算子
Date& Date::operator--() { return *this -= 1; }

//【24】後置減分演算子
Date Date::operator--(int) {
    Date temp(*this);
    --(*this);
    return temp;
}

//【25-1】dn日後の日付
Date Date::operator+(int dn) const {
    Date temp(*this);
    return temp += dn;
}

//【25-2】dn日後の日付
Date operator+(int dn, const Date& x) {
    return x + dn;
}

//【26】dn日前の日付
Date Date::operator-(int dn) const {
    Date temp(*this);
    return temp -= dn;
}

//【27】operator==
bool Date::operator== (const Date& x) const {
    return y == x.y && m == x.m && d == x.d;
}

//【28】operator!=
bool Date::operator!= (const Date& x) const {
    return !(*this == x);
}

//【29】operator<
bool Date::operator<  (const Date& x) const {
    return long(*this) < long(x);
}

//【30】operator<=
bool Date::operator<= (const Date& x) const {
    return long(*this) <= long(x);
}
//【31】operator>
bool Date::operator>  (const Date& x) const {
    return long(*this) > long(x);
}
//【32】operator>=
bool Date::operator>= (const Date& x) const {
    return long(*this) >= long(x);
}

//【33】うるう年であるか
bool Date::leap_year() const { return leap_year(y); }

//【12】挿入子の多重定義
ostream& operator<<(ostream& s, const Date& x) {
    return s << x.to_string();
}

//【13】抽出子の多重定義
istream& operator>>(istream& s, Date& x) {
    int yy, mm, dd; char c;
    s >> yy >> c >> mm >> c >> dd;
    x.set_ymd(yy, mm, dd);
    return s;
}



// p381_10_3_2.cpp
// ・実は、前回《293》の演習10-3 (1) では、
// 　データがある程度以上揃っている部分だ
// 　けを使いました。
// ・今回は、データは不揃いになりますが、
// 　全データを使っています。
#include <string>
#include <sstream>
#include <iomanip>
#include <vector>
#include <iostream>
#include "Date.h"
using namespace std;

// 月日の文字列を作成
string to_string(Date& x) {
    ostringstream s;
    s << x.m_() << "/" << setw(2) << x.d_();
    return s.str();
}

// 月日の平均を算出
string ave(vector<Date>& x) {
    int d = 0;
    for (int unsigned i = 0; i < x.size(); i++) {
        d += (long(x[i]) - long(Date(x[i].y_())));
    }
    d = d / x.size();
    return to_string(Date(1970, 1, 1) + d);
    // 西暦年は、ここでは不要なので、値は任意です。
}

int main() {
    vector<Date> kuma{
        Date(2014, 6, 30),
        Date(2015, 6, 28),
        Date(2016, 7, 10),
        Date(2017, 7, 10)
    };
    vector<Date> niinii{
        Date(2014, 6,  2),
        Date(2015, 6, 30),
        Date(2016, 7, 10),
        Date(2017, 6, 20)
    };
    vector<Date> tsukutsuku{
        Date(2013, 7, 29),
        Date(2014, 8, 12),
        Date(2015, 8, 15),
        Date(2016, 7, 30),
        Date(2017, 8,  2)
    };
    vector<Date> higurashi{
        Date(2014, 6, 30),
        Date(2015, 6, 23),
        Date(2016, 7,  8),
        Date(2017, 6, 15)
    };
    vector<Date> minmin{
        Date(2014, 8, 10),
        Date(2015, 7, 25),
        Date(2016, 7, 24),
        Date(2017, 8,  3)
    };
    vector<Date> abura{
        Date(2016, 7, 10),
        Date(2017, 7, 29)
     };

    vector<vector<Date> >
        semi{ kuma, niinii, tsukutsuku, higurashi, minmin, abura };

    string name[] = {
        "クマゼニ       ",
        "ニイニイゼミ   ",
        "ツクツクボウシ ",
        "ヒグラシ       ",
        "ミンミンゼミ   ",
        "アブラゼミ     "
    };

    cout << "セミの初鳴き   2013   2014   2015   2016   2017\n";
    cout << "-----------------------------------------------\n";

    int nsemi = sizeof(name) / sizeof(name[0]); // セミの種類数
    unsigned jmax = 0;  // １つ以上の初鳴きデータがある年度の数
    // jmax の最大値を求める。
    for (int i = 0; i < nsemi; i++)
        if (semi[i].size() > jmax) jmax = semi[i].size();

    for (int i = 0; i < nsemi; i++) {
        cout << name[i];
        for (unsigned j = 0; j < jmax; j++) {
            int f = j - jmax + semi[i].size();
            if (f < 0)
                // データの無い年度は空白を出力
                cout << "       ";
            else
                cout << to_string(semi[i][f]) << "   ";
        }
        cout << '\n';
    }
    cout << '\n';

    cout << "初鳴き月日の平均\n";
    for (int i = 0; i < nsemi; i++) {
        cout << name[i];
        cout << ave(semi[i]) << '\n';
    }
}