Python内部度量单元转换函数

Question

我正在尝试构建一个函数，以在波长到频率转换程序上进行内部度量转换，并且很难使它正确地表现。它超级慢，不会将正确的标签分配给输出。如果任何人都可以帮助采用不同的计算此方法的方法，或者是关于为什么会发生这种情况的原因，以及我所做的任何修复程序都会很棒！

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

您正在以接近自然语言使用的方式使用 range()，以表达实际数字行的连续段，如中的中的到5.25 。但是range()并不意味着在Python中。这意味着一堆整数。因此，即使您指定的浮点值在范围中，也不会发生在range()函数生成的整数中。

您的第一个测试是

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

我猜你这样写了，因为您实际想要的是range(1e-12, 9e-11)，但是您有TypeError: 'float' object cannot be interpreted as an integer。

，如果您在解释器提示

上这样做

>>> 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显然期望的完全不同。

测试浮点数是否落在给定的范围 do

中

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

Answer 2

您不需要范围，如果将其基于固定阈值点以界定单位幅度的界限，则逻辑将更加健壮。这通常是在给定比例尺中的单位。

这是所有单位量表确定的广义方法：

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

每个单元阵列必须按最小到最大的乘数顺序。

Answer 3

edit：实际上， range是一个函数，通常用于ITARation以生成数字。因此，当您编写if n in range(min_value, max_value)时，此函数会生成所有整数，直到它找到匹配或到达 max_value 。

range类型代表一个不可变的数字序列，通常用于在for循环中循环特定次数。

而不是写作：

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，而不适用于浮动。

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：

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功能在该有序集合中找到您值的"插入"点。此插入点可用于获取简化的值和用于使用的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""

演示：

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

您得到：

1.0p
0.0314n
0
2.0
2.0da
3.0G

您可以将此功能适应您的需求…