src/net/mattmccutchen/measurements/Unit.java

   1 package net.mattmccutchen.measurements;
   2
   3 import java.util.*;
   4
   5 public class Unit {
   6         public static final Unit SECOND  = new Unit("s"   , 1.0, 1, 0, 0, 0, 0, 0);
   7         public static final Unit METER   = new Unit("m"   , 1.0, 0, 1, 0, 0, 0, 0);
   8         public static final Unit GRAM    = new Unit("g"   , 1.0, 0, 0, 1, 0, 0, 0);
   9         public static final Unit COULOMB = new Unit("coul", 1.0, 0, 0, 0, 1, 0, 0);
  10         public static final Unit KELVIN  = new Unit("K"   , 1.0, 0, 0, 0, 0, 1, 0);
  11         public static final Unit MOLE    = new Unit("mol" , 1.0, 0, 0, 0, 0, 0, 1);
  12
  13         public static final Unit[] basicUnits = new Unit[] {
  14                 SECOND, METER, GRAM, COULOMB, KELVIN, MOLE,
  15         }; // Don't mutate
  16
  17         public static final Unit PERCENT    = new Unit("%", 1e-2, 0, 0, 0, 0, 0, 0);
  18         public static final Unit NEWTON     = new Unit("N", 1e+3,-2, 1, 1, 0, 0, 0);
  19         public static final Unit JOULE      = new Unit("J", 1e+3,-2, 2, 1, 0, 0, 0);
  20         public static final Unit WATT       = new Unit("W", 1e+3,-3, 2, 1, 0, 0, 0);
  21         public static final Unit VOLT       = new Unit("V", 1e+3,-2, 2, 1,-1, 0, 0);
  22         public static final Unit AMP        = new Unit("A", 1.0 ,-1, 0, 0, 1, 0, 0);
  23         public static final Unit LITER      = new Unit("L", 1e-3, 0, 3, 0, 0, 0, 0);
  24
  25         public static final Unit[] allUnits = new Unit[] {
  26                 SECOND, METER, GRAM, COULOMB, KELVIN, MOLE,
  27                 PERCENT, NEWTON, JOULE, WATT, VOLT, AMP, LITER,
  28         }; // Don't mutate
  29
  30         public final String symbol;
  31         public final double factor;
  32         public final int[] powers; // Don't mutate
  33
  34         private Unit(String symbol, double factor, int... powers) {
  35                 this.symbol = symbol;
  36                 this.factor = factor;
  37                 this.powers = powers;
  38         }
  39
  40         private static final Map<String, Unit> unitsBySymbol; // Don't mutate
  41         private static final Map<Character, Double> prefixes; // Don't mutate
  42
  43         public static Unit lookupBySymbol(String symbol) {
  44                 Unit u = unitsBySymbol.get(symbol);
  45                 if (u != null)
  46                         return u;
  47                 char pfx = symbol.charAt(0);
  48                 symbol = symbol.substring(1);
  49                 u = unitsBySymbol.get(symbol);
  50                 Double mult1 = prefixes.get(pfx);
  51                 if (u != null && mult1 != null)
  52                         return new Unit(symbol, u.factor * mult1, u.powers);
  53                 return null;
  54         }
  55
  56         static {
  57                 unitsBySymbol = new LinkedHashMap<String, Unit>();
  58                 for (Unit u : allUnits)
  59                         unitsBySymbol.put(u.symbol, u);
  60
  61                 prefixes = new LinkedHashMap<Character, Double>();
  62                 prefixes.put('k', 1e+03);
  63                 prefixes.put('M', 1e+06);
  64                 prefixes.put('G', 1e+09);
  65                 prefixes.put('T', 1e+12);
  66                 prefixes.put('P', 1e+15);
  67                 prefixes.put('E', 1e+18);
  68                 prefixes.put('Z', 1e+21);
  69                 prefixes.put('Y', 1e+24);
  70                 prefixes.put('c', 1e-02);
  71                 prefixes.put('m', 1e-03);
  72                 prefixes.put('u', 1e-06); // micro -> u: oh well
  73                 prefixes.put('n', 1e-09);
  74                 prefixes.put('p', 1e-12);
  75                 prefixes.put('f', 1e-15);
  76                 prefixes.put('a', 1e-18);
  77                 prefixes.put('z', 1e-21);
  78                 prefixes.put('y', 1e-24);
  79         }
  80
  81         public static Unit parseUnitString(String ustr) {
  82                 double fctr = 1;
  83                 int[] up = new int[Unit.basicUnits.length];
  84                 StringTokenizer unitT = new StringTokenizer(ustr, " */", true);
  85                 boolean invert = false;
  86                 while (unitT.hasMoreTokens()) {
  87                         String tok = unitT.nextToken();
  88                         if (tok.equals("/")) {
  89                                 invert = !invert;
  90                                 continue;
  91                         } else if (tok.equals(" ") || tok.equals("*"))
  92                                 continue;
  93                         int caret = tok.indexOf('^');
  94                         String symbol;
  95                         int power;
  96                         if (caret == -1) {
  97                                 power = 1;
  98                                 symbol = tok;
  99                         } else {
 100                                 power = Integer.parseInt(tok.substring(caret + 1));
 101                                 symbol = tok.substring(0, caret);
 102                         }
 103                         Unit unit = Unit.lookupBySymbol(symbol);
 104                         if (unit == null)
 105                                 throw new NullPointerException();
 106                         if (invert)
 107                                 power = -power;
 108                         fctr *= Math.pow(unit.factor, power);
 109                         for (int i = 0; i < Unit.basicUnits.length; i++)
 110                                 up[i] += power * unit.powers[i];
 111                 }
 112                 return new Unit(ustr, fctr, up);
 113         }
 114 }