java/w1/TemperatureConverter.java

import java.util.Scanner;
import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;

/**
 * 温度转换器示例程序（Java）
 * 支持摄氏度(C)与华氏度(F)之间互转
 * 增强版本：支持命令行参数和文件批量转换
 */
public class TemperatureConverter {

    /**
     * 将摄氏度转换为华氏度。
     *
     * 换算公式：F = C × 9/5 + 32
     *
     * @param c 摄氏温度（浮点数）
     * @return 对应的华氏温度（浮点数）
     */
    public static double celsiusToFahrenheit(double c) {
        return c * 9.0 / 5.0 + 32.0;
    }

    /**
     * 将华氏度转换为摄氏度。
     *
     * 换算公式：C = (F - 32) × 5/9
     *
     * @param f 华氏温度（浮点数）
     * @return 对应的摄氏温度（浮点数）
     */
    public static double fahrenheitToCelsius(double f) {
        return (f - 32.0) * 5.0 / 9.0;
    }

    /**
     * 从粘连格式中提取数值和单位。
     * 例如：100f → ["100", "F"]，36.6c → ["36.6", "C"]，100 f → ["100", "F"]
     * 支持单位前的空格。
     *
     * @param input 粘连格式的输入
     * @return 包含数值和单位的数组，如果无法提取则返回 null
     */
    public static String[] extractAdjacent(String input) {
        String trimmed = input.trim();
        // 使用正则表达式匹配粘连格式，允许单位前有空格
        // 格式：数字(可选小数) + 可选空格 + C或F
        java.util.regex.Pattern pattern = java.util.regex.Pattern.compile("^(\\d+(?:\\.\\d+)?)\\s*([CcFf])$");
        java.util.regex.Matcher matcher = pattern.matcher(trimmed);

        if (matcher.matches()) {
            String value = matcher.group(1);
            String unit = matcher.group(2).toUpperCase();
            return new String[]{value, unit};
        }
        return null;
    }

    /**
     * 分析并提供错误诊断和建议。
     * 在交互模式中使用此方法进行智能纠正。
     *
     * @param input 用户输入
     * @param isInteractiveMode 是否为交互模式
     * @return 如果输入有效返回true，否则返回false并打印诊断信息
     */
    public static boolean analyzeAndSuggestFix(String input, boolean isInteractiveMode) {
        input = input.trim();

        // 1. 检查粘连单位模式（如 100f）
        String[] adjacent = extractAdjacent(input);
        if (adjacent != null) {
            // 判断是否真正是粘连格式（数值和单位直接相连，无空格）
            boolean isDirectlyAdjacent = input.matches("^\\d+(?:\\.\\d+)?[CcFf]$");
            if (isDirectlyAdjacent && isInteractiveMode) {
                System.out.println("✓ 已自动纠正输入：'" + input + "' → '" + adjacent[0] + " " + adjacent[1] + "'");
            }
            // 进行转换
            return convertWithValidatedInput(Double.parseDouble(adjacent[0]), adjacent[1]);
        }

        // 2. 分割输入
        String[] parts = input.split("\\s+");

        // 3. 检查缺少单位模式（如 100）
        if (parts.length == 1) {
            try {
                Double.parseDouble(parts[0]);
                // 能解析为数字，但缺少单位
                if (isInteractiveMode) {
                    System.out.println("⚠️  缺少温度单位！");
                    System.out.println("   请指定 C（摄氏度）或 F（华氏度）");
                    System.out.println("   示例：" + parts[0] + " C 或 " + parts[0] + " F");
                }
                return false;
            } catch (NumberFormatException e) {
                // 既不是数字也不是正确格式
                if (isInteractiveMode) {
                    System.out.println("❌ 温度值不是有效的数字：'" + parts[0] + "'");
                    System.out.println("   请输入数值（如 36.6, 100 等）");
                    System.out.println("   示例：36.6 C");
                }
                return false;
            }
        }

        // 4. 验证数值有效性
        try {
            double value = Double.parseDouble(parts[0]);
            String unit = parts[1].toUpperCase();

            // 5. 验证单位有效性
            if (!unit.startsWith("C") && !unit.startsWith("F")) {
                if (isInteractiveMode) {
                    System.out.println("❌ 不支持的温度单位：'" + unit + "'");
                    System.out.println("   支持的单位：C（摄氏度）或 F（华氏度）");
                    System.out.println("   示例：" + parts[0] + " C 或 " + parts[0] + " F");
                }
                return false;
            }

            // 转换成功
            return convertWithValidatedInput(value, unit);

        } catch (NumberFormatException e) {
            if (isInteractiveMode) {
                System.out.println("❌ 温度值不是有效的数字：'" + parts[0] + "'");
                System.out.println("   请输入数值（如 36.6, 100 等）");
                System.out.println("   示例：36.6 C");
            }
            return false;
        }
    }

    /**
     * 使用验证过的数值和单位进行转换。
     * 这是真正的转换逻辑，不包含错误处理。
     *
     * @param value 温度值
     * @param unit 单位（C 或 F）
     * @return 始终返回 true（如果调用说明数据有效）
     */
    public static boolean convertWithValidatedInput(double value, String unit) {
        if (unit.startsWith("C")) {
            double f = celsiusToFahrenheit(value);
            System.out.printf("%.2f °C = %.2f °F%n", value, f);
        } else if (unit.startsWith("F")) {
            double c = fahrenheitToCelsius(value);
            System.out.printf("%.2f °F = %.2f °C%n", value, c);
        }
        return true;
    }

    /**
     * 处理单个温度转换（命令行/文件模式用，宽松验证）。
     *
     * @param input 温度输入字符串，格式："数值 单位"，例如 "36.6 C"
     * @return 转换成功返回true，失败返回false
     */
    public static boolean convertSingleTemperature(String input) {
        input = input.trim();

        // 检查输入是否为空
        if (input.isEmpty()) {
            return false;
        }

        // 检查粘连单位并自动分离
        String[] adjacent = extractAdjacent(input);
        if (adjacent != null) {
            try {
                return convertWithValidatedInput(Double.parseDouble(adjacent[0]), adjacent[1]);
            } catch (NumberFormatException e) {
                return false;
            }
        }

        // 按空白字符分割输入字符串
        String[] parts = input.split("\\s+");

        try {
            double value = Double.parseDouble(parts[0]);
            // 如果没有单位，在命令行/文件模式中仍然尝试转换（宽松模式）
            // 但在交互模式中会被 analyzeAndSuggestFix 拒绝
            String unit = (parts.length > 1) ? parts[1].toUpperCase() : "C";

            if (unit.startsWith("C")) {
                double f = celsiusToFahrenheit(value);
                System.out.printf("%.2f °C = %.2f °F%n", value, f);
            } else if (unit.startsWith("F")) {
                double c = fahrenheitToCelsius(value);
                System.out.printf("%.2f °F = %.2f °C%n", value, c);
            } else {
                return false;
            }
            return true;

        } catch (NumberFormatException e) {
            return false;
        } catch (Exception e) {
            return false;
        }
    }

    /**
     * 从文件中批量读取温度数据并进行转换。
     * 文件中每一行包含一个温度及其单位。
     *
     * @param filename 文件路径
     */
    public static void convertFromFile(String filename) {
        File file = new File(filename);

        if (!file.exists()) {
            System.out.println("文件不存在：" + filename);
            return;
        }

        try {
            Scanner fileScanner = new Scanner(file);
            int lineNum = 0;
            int successCount = 0;

            System.out.println("从文件读取温度数据：" + filename);
            System.out.println("========================================");

            while (fileScanner.hasNextLine()) {
                lineNum++;
                String line = fileScanner.nextLine();

                // 跳过空行和注释行（以#开头）
                if (line.trim().isEmpty() || line.trim().startsWith("#")) {
                    continue;
                }

                System.out.print("第 " + lineNum + " 行：");
                if (convertSingleTemperature(line)) {
                    successCount++;
                }
            }

            System.out.println("========================================");
            System.out.println("处理完成：共处理 " + lineNum + " 行，成功转换 " + successCount + " 条。");

            fileScanner.close();

        } catch (FileNotFoundException e) {
            System.out.println("无法打开文件：" + filename);
        }
    }

    /**
     * 交互式模式：提示用户输入温度进行转换，使用智能诊断。
     */
    public static void interactiveMode() {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        System.out.println("========================================");
        System.out.println("温度转换器 - 交互式模式");
        System.out.println("========================================");
        System.out.println("请输入要转换的温度与单位（例如 36.6 C 或 97 F）");
        System.out.println("输入 'quit' 或 'exit' 退出程序");
        System.out.println("========================================");

        while (true) {
            System.out.print("> ");
            String input = scanner.nextLine();

            if (input.equalsIgnoreCase("quit") || input.equalsIgnoreCase("exit")) {
                System.out.println("程序退出。");
                break;
            }

            // 在交互模式中使用智能诊断
            if (!analyzeAndSuggestFix(input, true)) {
                // 诊断方法已经打印了具体的错误信息
            }
        }

        scanner.close();
    }

    /**
     * 显示使用说明。
     */
    public static void showUsage() {
        System.out.println("温度转换器 - 使用说明");
        System.out.println("========================================");
        System.out.println("用法1（命令行参数模式）：");
        System.out.println("  java TemperatureConverter_PytoJava <温度> <单位>");
        System.out.println("  例如：java TemperatureConverter_PytoJava 36.6 C");
        System.out.println();
        System.out.println("用法2（批量转换模式）：");
        System.out.println("  java TemperatureConverter_PytoJava <文件路径>");
        System.out.println("  例如：java TemperatureConverter_PytoJava temperatures.txt");
        System.out.println("  文件格式：每行一条温度数据，格式为 '温度 单位'");
        System.out.println();
        System.out.println("用法3（交互式模式）：");
        System.out.println("  java TemperatureConverter_PytoJava");
        System.out.println("  然后按提示输入温度数据");
        System.out.println("========================================");
    }

    /**
     * 程序入口主方法。
     * 支持三种模式：
     * 1. 命令行参数模式：java TemperatureConverter_PytoJava 36.6 C
     * 2. 文件批量转换：java TemperatureConverter_PytoJava temperatures.txt
     * 3. 交互式模式：java TemperatureConverter_PytoJava
     *
     * @param args 命令行参数
     */
    public static void main(String[] args) {
        if (args.length == 0) {
            // 交互式模式
            interactiveMode();
        } else if (args.length == 1) {
            // 检查是否为文件路径（包含.txt或其他扩展名，或者是一个存在的文件）
            File file = new File(args[0]);
            if (file.exists() && file.isFile()) {
                // 文件批量转换模式
                convertFromFile(args[0]);
            } else if (args[0].equalsIgnoreCase("-h") || args[0].equalsIgnoreCase("--help")) {
                // 显示帮助信息
                showUsage();
            } else {
                // 可能是单个温度但缺少单位，默认使用摄氏度
                System.out.println("处理输入：" + args[0]);
                convertSingleTemperature(args[0]);
            }
        } else if (args.length == 2) {
            // 命令行参数模式：温度和单位
            convertSingleTemperature(args[0] + " " + args[1]);
        } else {
            showUsage();
        }
    }
}