libpytempconvert/temp_convert.py

#!/bin/python3
# coding: utf-8

import argparse
import sys

class UnsupportedPythonVersion(Exception):
    pass

if sys.version_info[0] < 3:
    raise UnsupportedPythonVersion('Python 3 or newer is required')

# list of temp unit notations to check user input against
celsius_notations = ['celsius','grad celsius','c','°c','° c','celcius']
kelvin_notations = ['kelvin','grad kelvin','k','°k','° k']
fahrenheit_notations = ['fahrenheit','grad fahrenheit','f','°f','° f']
rankine_notations = ['rankine','grad rankine','r','ra','°r','°ra','° r','° ra']

# id for temp units
id_temp_celsius = 'c'
id_temp_kelvin = 'k'
id_temp_fahrenheit = 'f'
id_temp_rankine = 'r'

# absolute zero values
temp_celsius_absolute_zero = -273.15
temp_kelvin_absolute_zero = 0
temp_fahrenheit_absolute_zero = -459.670
temp_rankine_absolute_zero = 0

# strings for input requests
user_prompt_temp_unit_input = 'Welche Temperatur-Einheit soll umgerechnet werden?: '
user_prompt_temp_unit_output = 'In welche Temperatur-Einheit soll umgerechnet werden?: '
user_prompt_temp_input_first = "Gebe die Temperatur in "
user_prompt_temp_input_last = " ein: "

# strings for program output
user_output_celsius = ' Grad Celsius'
user_output_kelvin = ' Grad Kelvin'
user_output_fahrenheit = ' Grad Fahrenheit'
user_output_rankine = ' Grad Rankine'
temp_output_unit_input = None
temp_output_unit_output = None
user_output_temp_output = "Das sind "
user_output_dumb_convert = 'Das kannst du selber ;-)'
user_output_invalid_temp_value = 'Die eingebene Temperatur ist kälter als der absolute Nullpunkt. Das ist unmöglich. Gib eine zulässige Temperatur ein.'
welcome_message = \
'''
--- python temperature converter ---
Konvertiert jede Temperatur von einer Einheit in eine beliebige andere Einheit.
Verfügbare Einheiten:
    - Celsius
    - Kelvin
    - Fahrenheit
    - Rankine
'''

# strings for argparser
parser_description = 'Python Temperatur-Koverter. Konvertiert zwischen Temperaturen in Celsius, Kelvin, Fahrenheit und Rankine.'
parser_epilog = '* - Pflicht-Argumente im nicht-interaktiven Modus'
arg_mode_interactive = ['interaktiv']
arg_mode_non_interactive = ['nicht-interaktiv']
arg_mode_help = 'Modus: interaktiv oder nicht-interaktiv'
arg_input_unit_help = 'Die umzuwandelnde Einheit *'
arg_output_unit_help = 'Die gewünschte Einheit *'
arg_temp_value_help = 'Der Temperatur-Wert zum Umwandeln *'

# prompt user for tempeature unit
# result id_temp_* for appropriate unit
# usage:
#   possible paramter strings: 'input' or 'output'
#   'input' for the unit from which the user wants to convert 
#   'output' for the unit to which the user wants to convert
def get_temp_unit(for_temp):
    while True:
        if for_temp == 'input':
            if args.mode in arg_mode_interactive:
                temp_unit = input(user_prompt_temp_unit_input)
            elif args.mode in arg_mode_non_interactive:
                temp_unit = args.input_unit
        elif for_temp == 'output':
            if args.mode in arg_mode_interactive:
                temp_unit = input(user_prompt_temp_unit_output)
            elif args.mode in arg_mode_non_interactive:
                temp_unit = args.output_unit
        else:
            raise TypeError('get_temp_unit needs either \'input\' or \'output\' as parameter')
        
        temp_unit = temp_unit.lower()
        
        for notation in celsius_notations:
            if(temp_unit == notation):
                return id_temp_celsius
        for notation in kelvin_notations:
            if(temp_unit == notation):
                return id_temp_kelvin
        for notation in fahrenheit_notations:
            if(temp_unit == notation):
                return id_temp_fahrenheit
        for notation in rankine_notations:
            if(temp_unit == notation):
                return id_temp_rankine
        if args.mode in arg_mode_interactive:
            print("Fehler: Keine gültige Einheit")
        elif args.mode in arg_mode_non_interactive:
            raise ValueError('Keine gültige Einheit')

# prompt user for temperature
# result approprate temperature
# usage:
#   possible parameter strings: all of id_temp_*
#   may be used with get_temp_unit()
def get_temp(temp_unit):
    if temp_unit == id_temp_celsius:
        temp_output_unit_input = user_output_celsius
    elif temp_unit == id_temp_kelvin:
        temp_output_unit_input = user_output_kelvin
    elif temp_unit == id_temp_fahrenheit:
        temp_output_unit_input = user_output_fahrenheit
    elif temp_unit == id_temp_rankine:
        temp_output_unit_input = user_output_rankine
    while True:
        temp = input(user_prompt_temp_input_first + temp_output_unit_input + user_prompt_temp_input_last)
        try:
            temp = float(temp)
            return temp
        except ValueError:
            print("Fehler: Du musst eine Temperatur angeben!")
        
def is_valid_temp(temp_value,temp_input_unit):
    if temp_input_unit == id_temp_celsius and temp_value > temp_celsius_absolute_zero:
        return True
    elif temp_input_unit == id_temp_kelvin and temp_value > temp_kelvin_absolute_zero:
        return True
    elif temp_input_unit == id_temp_fahrenheit and temp_value > temp_fahrenheit_absolute_zero:
        return True
    elif temp_input_unit == id_temp_rankine and temp_value > temp_fahrenheit_absolute_zero:
        return True
    return False

# convert temperatures from one unit to another
# check wikipedia for the math
def temp_celsius_to_kelvin(temp_celsius):
    temp_kelvin = temp_celsius + 273.15
    return temp_kelvin
    
def temp_celsius_to_fahrenheit(temp_celsius):
    temp_fahrenheit = temp_celsius * 9/5 + 32
    return temp_fahrenheit
    
def temp_celsius_to_rankine(temp_celsius):
    temp_rankine = temp_celsius * 1.8 + 491.67
    return temp_rankine
    
def temp_kelvin_to_celsius(temp_kelvin):
    temp_celsius = temp_kelvin- 273.15
    return temp_celsius
    
def temp_kelvin_to_fahrenheit(temp_kelvin):
    temp_fahrenheit = temp_kelvin * 9/5 - 459.67
    return temp_fahrenheit
    
def temp_kelvin_to_rankine(temp_kelvin):
    temp_rankine = temp_kelvin * 9/5
    return temp_rankine
    
def temp_fahrenheit_to_celsius(temp_fahrenheit):
    temp_celsius = (temp_fahrenheit - 32) * 5/9
    return temp_celsius
    
def temp_fahrenheit_to_kelvin(temp_fahrenheit):
    temp_kelvin = (temp_fahrenheit + 459.67) * 5/9
    return temp_kelvin
    
def temp_fahrenheit_to_rankine(temp_fahrenheit):
    temp_rankine = temp_fahrenheit + 459.67
    return temp_rankine
    
def temp_rankine_to_celsius(temp_rankine):
    temp_celsius = temp_rankine * 5/9 - 273.15
    return temp_celsius
    
def temp_rankine_to_kelvin(temp_rankine):
    temp_kelvin = temp_rankine * 5/9
    return temp_kelvin
    
def temp_rankine_to_fahrenheit(temp_rankine):
    temp_fahrenheit = temp_rankine - 459.67
    return temp_fahrenheit

def convert_temp(temp_input_unit,temp_output_unit,temp_value):
    # call appropriate function to convert temperature and print the result
    if temp_input_unit == id_temp_celsius:
        if temp_output_unit == id_temp_kelvin:
            temp_kelvin = temp_celsius_to_kelvin(temp_value)
            print(user_output_temp_output + str(temp_kelvin) + user_output_kelvin)
        elif temp_output_unit == id_temp_fahrenheit:
            temp_fahrenheit = temp_celsius_to_fahrenheit(temp_value)
            print(user_output_temp_output + str(temp_fahrenheit) + user_output_fahrenheit)
        elif temp_output_unit == id_temp_rankine:
            temp_rankine = temp_celsius_to_rankine(temp_value)
            print(user_output_temp_output + str(temp_rankine) + user_output_rankine)
        else:
            print(user_output_dumb_convert)
    elif temp_input_unit == id_temp_kelvin:
        if temp_output_unit == id_temp_celsius:
            temp_celsius = temp_kelvin_to_celsius(temp_value)
            print(user_output_temp_output + str(temp_celsius) + user_output_celsius)
        elif temp_output_unit == id_temp_fahrenheit:
            temp_fahrenheit = temp_kelvin_to_fahrenheit(temp_value)
            print(user_output_temp_output + str(temp_fahrenheit) + user_output_fahrenheit)
        elif temp_output_unit == id_temp_rankine:
            temp_rankine = temp_kelvin_to_rankine(temp_value)
            print(user_output_temp_output + str(temp_rankine) + user_output_rankine)
        else:
            print(user_output_dumb_convert)
    elif temp_input_unit == id_temp_fahrenheit:
        if temp_output_unit == id_temp_celsius:
            temp_celsius = temp_fahrenheit_to_celsius(temp_value)
            print(user_output_temp_output + str(temp_celsius) + user_output_celsius)
        elif temp_output_unit == id_temp_kelvin:
            temp_kelvin = temp_fahrenheit_to_kelvin(temp_value)
            print(user_output_temp_output + str(temp_kelvin) + user_output_kelvin)
        elif temp_output_unit == id_temp_rankine:
            temp_rankine = temp_fahrenheit_to_rankine(temp_value)
            print(user_output_temp_output + str(temp_rankine) + user_output_rankine)
        else:
            print(user_output_dumb_convert)
    elif temp_input_unit == id_temp_rankine:
        if temp_output_unit == id_temp_celsius:
            temp_celsius = temp_rankine_to_celsius(temp_value)
            print(user_output_temp_output + str(temp_celsius) + user_output_celsius)
        elif temp_output_unit == id_temp_kelvin:
            temp_kelvin = temp_rankine_to_kelvin(temp_value)
            print(user_output_temp_output + str(temp_kelvin) + user_output_kelvin)
        elif temp_output_unit == id_temp_fahrenheit:
            temp_fahrenheit = temp_rankine_to_fahrenheit(temp_value)
            print(user_output_temp_output + str(temp_fahrenheit) + user_output_fahrenheit) 
        else:
            print(user_output_dumb_convert)

# the magic begins
if __name__ == "__main__":
    parser = argparse.ArgumentParser(description=parser_description,epilog=parser_epilog)
    parser.add_argument('mode',type=str,help=arg_mode_help)
    parser.add_argument('-i','--input_unit',type=str,help=arg_input_unit_help)
    parser.add_argument('-o','--output_unit',type=str,help=arg_output_unit_help)
    parser.add_argument('-t','--temp_value',type=float,help=arg_temp_value_help)
    args = parser.parse_args()
    
    if args.mode in arg_mode_interactive:
        # introduce user to script usage
        print(welcome_message)
        # request user to provide input
        temp_input_unit = get_temp_unit('input')
        temp_output_unit = get_temp_unit('output')
        temp_value = get_temp(temp_input_unit)
        if is_valid_temp(temp_value,temp_input_unit):
            convert_temp(temp_input_unit,temp_output_unit,temp_value)
        else:
            print(user_output_invalid_temp_value)
    elif args.mode in arg_mode_non_interactive:
        if args.input_unit != None and args.output_unit != None and args.temp_value != None:
            temp_input_unit = get_temp_unit('input')
            temp_output_unit = get_temp_unit('output')
            temp_value = args.temp_value
            if is_valid_temp(temp_value,temp_input_unit):
                convert_temp(temp_input_unit,temp_output_unit,temp_value)
            else:
                print(user_output_invalid_temp_value)
        else:
            print('Please supply all needed arguments')
    else:
        print('Invalid value')