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182 lines
4.6 KiB
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4.6 KiB
/**
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* 浓度单位转换 （同一类别内转换）
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*/
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class ConcentrationConverter {
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// 单位换算系数
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unitFactors = {
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// 质量单位（以g为基准）
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'g': 1,
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'mg': 1e-3,
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'μg': 1e-6,
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'ug': 1e-6, // μg的别名
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'ng': 1e-9,
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'pg': 1e-12,
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'fg': 1e-15,
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// 体积单位（以L为基准）
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'L': 1,
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'mL': 1e-3,
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'μL': 1e-6,
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'uL': 1e-6, // μL的别名
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'nL': 1e-9,
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'pL': 1e-12,
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'fL': 1e-15,
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// 摩尔单位（以mol为基准）
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'mol': 1,
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'mmol': 1e-3,
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'μmol': 1e-6,
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'umol': 1e-6, // μmol的别名
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'nmol': 1e-9,
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'pmol': 1e-12,
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'fmol': 1e-15,
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// 活性单位（以U为基准）
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'U': 1,
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'IU': 1, // 假设1 IU = 1 U
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'mU': 1e-3,
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'mIU': 1e-3,
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};
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// 支持的浓度单位（按类别分组）
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unitCategories = {
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'mass': ['mg/mL', 'μg/mL', 'ug/mL', 'ng/mL', 'pg/mL', 'fg/mL', 'g/L', 'mg/L', 'μg/L'],
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'mole': ['mol/mL', 'mol/L', 'mmol/L', 'μmol/L', 'umol/L', 'nmol/L', 'pmol/L', 'mmol/mL', 'μmol/mL'],
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'activity': ['U/mL', 'IU/mL', 'U/L', 'IU/L'],
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'percent': ['%']
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};
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/**
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* 规范化单位（统一别名）
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*/
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normalizeUnit(unit) {
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const aliasMap = {
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'ug/mL': 'μg/mL',
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'umol/L': 'μmol/L',
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'uL': 'μL',
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'ul': 'μL',
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'IU/mL': 'U/mL',
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'IU/L': 'U/L'
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};
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return aliasMap[unit] || unit;
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}
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/**
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* 获取单位类别
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*/
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getUnitCategory(unit) {
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const normalizedUnit = this.normalizeUnit(unit);
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for (const [category, units] of Object.entries(this.unitCategories)) {
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if (units.includes(normalizedUnit)) {
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return category;
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}
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}
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throw new Error(`不支持的浓度单位: ${unit}`);
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}
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/**
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* 检查两个单位是否属于同一类别
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*/
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isSameCategory(unit1, unit2) {
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try {
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const cat1 = this.getUnitCategory(unit1);
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const cat2 = this.getUnitCategory(unit2);
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return cat1 === cat2;
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} catch {
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return false;
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}
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}
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/**
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* 浓度单位转换（核心方法）
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* @param {number|string} value - 待转换的值
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* @param {string} targetUnit - 目标单位
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* @returns {number} 转换后的值
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*/
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convert(value, targetUnit) {
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// 1. 解析输入值
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let inputValue, inputUnit;
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if (typeof value === 'string') {
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const match = value.toString().trim().match(/^([\d.]+(?:[eE][+-]?\d+)?)(?:\s*([a-zA-Zμ/%]+))?$/);
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if (!match) {
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throw new Error(`输入格式错误: ${value}`);
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}
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inputValue = parseFloat(match[1]);
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inputUnit = match[2] ? this.normalizeUnit(match[2]) : '';
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} else if (typeof value === 'number') {
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inputValue = value;
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inputUnit = ''; // 无量纲
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} else {
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throw new Error('输入值必须是数字或字符串');
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}
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const normalizedTargetUnit = this.normalizeUnit(targetUnit);
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// 2. 检查是否需要转换
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if (!inputUnit) {
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return inputValue; // 无量纲输入，直接返回
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}
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if (inputUnit === normalizedTargetUnit) {
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return inputValue; // 相同单位，直接返回
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}
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// 3. 检查是否为%单位
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if (inputUnit === '%' || normalizedTargetUnit === '%') {
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// %单位是单独的系列，不进行转换
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throw new Error(`单位类别不匹配: ${inputUnit} 不能转换为 ${targetUnit}`);
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}
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// 4. 验证单位类别
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if (!this.isSameCategory(inputUnit, normalizedTargetUnit)) {
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throw new Error(`单位类别不匹配: ${inputUnit} 不能转换为 ${targetUnit}`);
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}
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// 5. 执行转换
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return this._convertValue(inputValue, inputUnit, normalizedTargetUnit);
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}
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/**
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* 内部转换逻辑
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*/
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_convertValue(value, fromUnit, toUnit) {
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// 解析浓度单位：分子/分母
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const [fromNum, fromDen] = fromUnit.split('/');
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const [toNum, toDen] = toUnit.split('/');
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// 获取各部分的换算系数
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const numFactor = this.unitFactors[fromNum] / this.unitFactors[toNum];
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const denFactor = this.unitFactors[toDen] / this.unitFactors[fromDen];
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// 计算总转换系数
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return value * numFactor * denFactor;
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}
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/**
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* 批量转换
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*/
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convertAll(values, targetUnit) {
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if (!Array.isArray(values)) {
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throw new Error('输入必须是数组');
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}
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return values.map(value => this.convert(value, targetUnit));
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}
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/**
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* 验证单位是否支持
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*/
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isSupportedUnit(unit) {
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try {
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this.getUnitCategory(unit);
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return true;
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} catch {
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return false;
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}
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}
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}
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export const convertConcentration = new ConcentrationConverter();
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