Python內部度量單位轉換功能

Question

我正在嘗試構建一個函數，以對波長到頻率轉換程序進行內部度量轉換，並且一直很難使其正常工作。 它非常慢，不會為輸出分配正確的標簽。 如果任何人都可以用另一種方法來解決這個問題，或者是為什么發生這種情況的原因，而我所做的任何修復都將是驚人的！

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

編輯：實際上， range是通常在義化中用於生成數字的函數。 所以，當你寫 if n in range(min_value, max_value)該函數生成的所有整數，直到找到一個匹配或達到 MAX_VALUE。

的range類型表示數字的不可變序列，並通常用於在循環的特定次數for環路。

而不是寫：

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

您應該寫：

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

還請記住， range僅適用於整數，不適用於浮點數。

更多編輯：

對於您的特定用例，您可以定義*（值，符號）對的字典，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函數可在該有序集合中找到值的“插入”點。 該插入點可用於獲取簡化值和要使用的SI符號。

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

您可以根據需要調整此功能…

Answer 2

您正在以接近自然語言的方式使用range() ，以表示實數線的連續段，如4.5到5.25所示 。 但是range()在Python中並不意味着那樣。 這意味着一堆整數。 因此，即使在指定范圍內 ，浮點值也不會出現在range()函數生成的一堆整數中。

你的第一個測試是

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

我猜你是這樣寫的，因為你真正想要的是range(1e-12, 9e-11)但是你得到TypeError: 'float' object cannot be interpreted as an integer 。

但是，如果您在解釋器提示下執行此操作

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

您會看到它意味着與您明顯期望的完全不同的東西。

要測試浮點數是否在給定范圍內，請執行

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

Answer 3

您不需要范圍，並且如果您基於固定閾值的定界點來界定單位幅度，則邏輯將更加強大。 在給定的比例下，這通常是一個單位。

這是確定所有單位比例的通用方法：

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

每個單位數組必須按最小到最大的倍數順序排列。