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5.7 KiB
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/**
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* 体积单位转换
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* 支持的体积单位：pL, nL, uL (μL), mL, L
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*/
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class VolumeConverter {
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// 体积单位换算系数（以升L为基准）
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unitFactors = {
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'L': 1,
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'mL': 1e-3, // 毫升
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'μL': 1e-6, // 微升
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'uL': 1e-6, // 微升（别名）
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'nL': 1e-9, // 纳升
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'pL': 1e-12 // 皮升
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};
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// 支持的单位列表
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supportedUnits = ['L', 'mL', 'μL', 'uL', 'nL', 'pL'];
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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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'ul': 'uL',
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'Ul': 'uL',
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'UL': 'uL',
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'μl': 'μL',
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'Μl': 'μL',
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'ΜL': 'μL'
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};
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// 转换为标准形式
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let normalized = unit;
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// 处理μ符号的各种表示
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if (unit.toLowerCase() === 'ul' || unit === 'μL' || unit === 'uL') {
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normalized = 'μL';
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}
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// 其他别名处理
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else if (aliasMap[unit]) {
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normalized = aliasMap[unit];
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}
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return normalized;
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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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const normalizedUnit = this.normalizeUnit(unit);
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return this.supportedUnits.includes(normalizedUnit);
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}
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/**
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* 获取所有支持的单位
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*/
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getSupportedUnits() {
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return [...this.supportedUnits];
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}
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/**
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* 体积单位转换（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 result = this.parseValue(value);
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inputValue = result.value;
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inputUnit = result.unit;
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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. 验证目标单位
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if (!this.isSupportedUnit(normalizedTargetUnit)) {
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throw new Error(`不支持的单位: ${targetUnit}。支持的单位: ${this.supportedUnits.join(', ')}`);
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}
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// 3. 检查是否需要转换
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if (!inputUnit) {
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return inputValue; // 无量纲输入，直接返回
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}
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if (inputUnit === normalizedTargetUnit) {
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return inputValue; // 相同单位，直接返回
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}
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// 4. 执行转换
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return this._convertValue(inputValue, inputUnit, normalizedTargetUnit);
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}
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/**
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* 解析带单位的数值字符串
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*/
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parseValue(valueStr) {
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const str = valueStr.toString().trim();
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// 支持科学计数法
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const match = str.match(/^([+-]?\d*\.?\d+(?:[eE][+-]?\d+)?)\s*([a-zA-Zμ]+)$/);
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if (!match) {
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throw new Error(`格式错误: ${valueStr}。正确格式如: "10mL", "5.5μL", "1.23e-6L"`);
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}
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const value = parseFloat(match[1]);
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const rawUnit = match[2];
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const unit = this.normalizeUnit(rawUnit);
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// 验证单位是否支持
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if (!this.isSupportedUnit(unit)) {
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throw new Error(`不支持的单位: ${rawUnit}。支持的单位: ${this.supportedUnits.join(', ')}`);
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}
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return { value, unit };
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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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// 统一处理μL的多种表示
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const normalizedFromUnit = this.normalizeUnit(fromUnit);
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const normalizedToUnit = this.normalizeUnit(toUnit);
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// 获取换算系数
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const fromFactor = this.unitFactors[normalizedFromUnit];
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const toFactor = this.unitFactors[normalizedToUnit];
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if (fromFactor === undefined || toFactor === undefined) {
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throw new Error(`单位换算系数未定义: ${fromUnit} 或 ${toUnit}`);
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}
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// 转换公式：value * (fromFactor / toFactor)
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return value * (fromFactor / toFactor);
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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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* 格式化输出
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*/
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format(value, unit, precision = 6) {
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const numValue = typeof value === 'string' ? parseFloat(value) : value;
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if (isNaN(numValue)) {
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return 'NaN';
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}
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// 根据数值大小选择合适的显示格式
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const absValue = Math.abs(numValue);
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if (absValue === 0) {
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return `0 ${unit}`;
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}
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if (absValue < 0.001 || absValue >= 1000000) {
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return `${numValue.toExponential(precision)} ${unit}`;
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}
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// 确定小数位数
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let decimalPlaces = precision;
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if (absValue < 1) {
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decimalPlaces = Math.max(precision, Math.ceil(-Math.log10(absValue)) + 2);
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} else if (absValue >= 100) {
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decimalPlaces = Math.max(0, precision - 2);
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}
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return `${numValue.toFixed(decimalPlaces)} ${unit}`;
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}
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/**
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* 获取单位换算关系
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*/
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getConversionFactor(fromUnit, toUnit) {
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const normalizedFromUnit = this.normalizeUnit(fromUnit);
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const normalizedToUnit = this.normalizeUnit(toUnit);
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if (!this.isSupportedUnit(normalizedFromUnit) || !this.isSupportedUnit(normalizedToUnit)) {
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throw new Error('单位不支持');
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}
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const fromFactor = this.unitFactors[normalizedFromUnit];
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const toFactor = this.unitFactors[normalizedToUnit];
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return fromFactor / toFactor;
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}
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/**
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* 创建快捷转换方法
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*/
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createShortcutMethods() {``
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const shortcuts = {};
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this.supportedUnits.forEach(unit => {
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const methodName = `to${unit.replace('μ', 'u')}`;
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shortcuts[methodName] = (value) => this.convert(value, unit);
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});
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return shortcuts;
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}
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}
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export const volumeConverter = new VolumeConverter();
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