Python内部度量单位转换功能

Question

我正在尝试构建一个函数，以对波长到频率转换程序进行内部度量转换，并且一直很难使其正常工作。 它非常慢，不会为输出分配正确的标签。 如果任何人都可以用另一种方法来解决这个问题，或者是为什么发生这种情况的原因，而我所做的任何修复都将是惊人的！

def convert_SI_l(n):
if n in range( int(1e-12),int(9e-11)):
    return n/0.000000000001, 'pm'
else:
    if n in range(int(1e-10),int(9e-8)):
         return n/0.000000001 , 'nm'
    else:
        if n in range(int(1e-7),int(9e-5)):
            return n/0.000001, 'um'
        else:
            if n in range(int(1e-4),int(9e-3)):
                return n/0.001, 'mm'
            else:
                if n in range(int(0.01), int(0.99)):
                    return n/0.01, 'cm'
                else:
                    if n in range(1,999):
                        return n/1000, 'm'
                    else:
                        if n in range(1000,299792459):
                            return n/1000, 'km'
                        else:
                            return n , 'm'

def convert_SI_f(n):
    if n in range( 1,999):
        return n, 'Hz'
    else:
        if n in range(1000,999999):
             return n/1000 , 'kHz'
        else:
            if n in range(int(1e6),999999999):
                return n/1e6, 'MHz'
            else:
                if n in range(int(1e9),int(1e13)):
                    return n/1e9, 'GHz'
                else:
                    return n, 'Hz'

c=299792458

i=input("Are we starting with a frequency or a wavelength? ( F / L ):  ")

#Error statements
if i.lower() == ("f"):
    True
else:
    if not i.lower() == ("l"):
        print ("Error invalid input")

#Cases 
if i.lower() == ("f"):
    f = float(input("Please input frequency (in Hz):  "))
    size_l = c/f
    print(convert_SI_l(size_l))

if i.lower() == ("l"):
    l = float(input("Please input wavelength (in meters):  "))
    size_f = ( l/c)
    print(convert_SI_f(size_f))

Answer 1

编辑：实际上， range是通常在义化中用于生成数字的函数。 所以，当你写 if n in range(min_value, max_value)该函数生成的所有整数，直到找到一个匹配或达到 MAX_VALUE。

的range类型表示数字的不可变序列，并通常用于在循环的特定次数for环路。

而不是写：

if n in range(int(1e-10),int(9e-8)):
    return n/0.000000001 , 'nm'

您应该写：

if 1e-10 <= n < 9e-8:
    return n/0.000000001 , 'nm'

还请记住， range仅适用于整数，不适用于浮点数。

更多编辑：

对于您的特定用例，您可以定义*（值，符号）对的字典，如下所示：

import collections

symbols = collections.OrderedDict(
    [(1e-12, u'p'),
     (1e-9, u'n'),
     (1e-6, u'μ'),
     (1e-3, u'm'),
     (1e-2, u'c'),
     (1e-1, u'd'),
     (1e0, u''),
     (1e1, u'da'),
     (1e2, u'h'),
     (1e3, u'k'),
     (1e6, u'M'),
     (1e9, u'G'),
     (1e12, u'T')])

使用bisect.bisect函数可在该有序集合中找到值的“插入”点。 该插入点可用于获取简化值和要使用的SI符号。

例如：

import bisect


def convert_to_si(value):
    if value < 0:
        value, symbol = convert_to_si(-value)
        return -value, symbol
    elif value > 0:
        orders = list(symbols.keys())
        order_index = bisect.bisect(orders, value / 10.0)
        order = orders[min(order_index, len(orders) - 1)]
        return value / order, symbols[order]
    else:
        return value, u""

示范：

for value in [1e-12, 3.14e-11, 0, 2, 20, 3e+9]:
    print(*convert_to_si(value), sep="")

你得到：

1.0p
0.0314n
0
2.0
2.0da
3.0G

您可以根据需要调整此功能…

Answer 2

您正在以接近自然语言的方式使用range() ，以表示实数线的连续段，如4.5到5.25所示 。 但是range()在Python中并不意味着那样。 这意味着一堆整数。 因此，即使在指定范围内 ，浮点值也不会出现在range()函数生成的一堆整数中。

你的第一个测试是

if n in range( int(1e-12),int(9e-11)):

我猜你是这样写的，因为你真正想要的是range(1e-12, 9e-11)但是你得到TypeError: 'float' object cannot be interpreted as an integer 。

但是，如果您在解释器提示下执行此操作

>>> range(int(1e-12),int(9e-11))
range(0, 0)
>>> list(range(int(1e-12),int(9e-11)))
[]

您会看到它意味着与您明显期望的完全不同的东西。

要测试浮点数是否在给定范围内，请执行

if lower-bound <= mynumber <= upper-bound:

Answer 3

您不需要范围，并且如果您基于固定阈值的定界点来界定单位幅度，则逻辑将更加强大。 在给定的比例下，这通常是一个单位。

这是确定所有单位比例的通用方法：

SI_Length = [ (1/1000000000000,"pm"),
              (1/1000000000,   "nm"),
              (1/1000000,      "um"),
              (1/1000,         "mm"),
              (1/100,          "cm"),
              (1,              "m"),
              (1000,           "km") ]

SI_Frequency = [ (1, "Hz"), (1000,"kHz"), (1000000,"MHz"), (1000000000,"GHz")]

def convert(n,units):
    useFactor,useName = units[0]
    for factor,name in units:
        if n >= factor : useFactor,useName = factor,name
    return (n/useFactor,useName)

print(convert(0.0035,SI_Length)) # 3.5 mm
print(convert(12332.55,SI_Frequency)) # 12.33255 kHz

每个单位数组必须按最小到最大的倍数顺序排列。