C++でアナログ時計の時針と分針の間の角度を求めるプログラム

アナログ時計の時刻を表す「時（hour）」と「分（minute）」の2つの値が与えられたとき、時針と分針がなす角度のうち、小さい方の角度を求める問題です。

たとえば、hour = 12、minutes = 45 が入力された場合、答えは 112.5度 となります。

解き方の考え方

まず、それぞれの針がどれだけ回転するかを理解しましょう。時計盤は一周360度です。

• 時針は12時間で360度回るため、1時間あたり30度動きます。さらに分の経過に合わせて少しずつ進むので、1分あたり0.5度ずつ移動します。
• 分針は60分で360度回るため、1分あたり6度ずつ移動します。

この性質をもとに、以下の手順で角度を計算できます。

1. h = 12 の場合は h を 0 に置き換えます

2. m = 60 の場合は m を 0 に置き換えます

3. 時針の角度：hAngle := 0.5 × ((60 × h) + m)

4. 分針の角度：mAngle := 6 × m

5. 2つの角度の差の絶対値：ret := |hAngle − mAngle|

最後に、ret と (360 − ret) のうち小さい方の値を返せば、それが時針と分針の間の小さい方の角度になります。

C++での実装例

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
class Solution {
public:
    double solve(int h, int m) {
        if(h == 12) h = 0;
        if(m == 60) m = 0;
        double hAngle = 0.5*((60 * h) + m);
        double mAngle = 6 * m;
        double ret = abs(hAngle - mAngle);
        return min(360 - ret, ret);
    }
};
main(){
    Solution ob;
    cout << (ob.solve(12, 45));
}

入力

12, 45

出力

112.5