using System;

/// <summary>
/// 進(jìn)制轉(zhuǎn)換工具類，支持2~36進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換
/// </summary>
public static class RadixConverter
{
    // 字符集定義：0-9和A-Z分別表示0~35
    [DebuggerBrowsable(DebuggerBrowsableState.Never)]
    private static readonly string _keys = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
    
    /// <summary>
    /// 將字符串轉(zhuǎn)換為double類型
    /// </summary>
    /// <param name="v">要轉(zhuǎn)換的字符串</param>
    /// <param name="radix">進(jìn)制基數(shù)（2-36）</param>
    /// <returns>轉(zhuǎn)換后的double值</returns>
    public static double ToDouble(string v, int radix) => BitConverter.Int64BitsToDouble(ToInt64(v, radix));
    
    /// <summary>
    /// 將字符串轉(zhuǎn)換為long類型
    /// </summary>
    public static long ToInt64(string v, int radix) => (long)ToUInt64(v, radix);
    
    /// <summary>
    /// 核心方法：將字符串轉(zhuǎn)換為ulong（支持2~36進(jìn)制）
    /// </summary>
    public static ulong ToUInt64(string v, int radix)
    {
        // 處理空字符串或null值
        if (string.IsNullOrEmpty(v))
        {
            return 0;
        }
        
        // 進(jìn)制參數(shù)驗(yàn)證與修正
        if (radix < 2)
        {
            radix = 10;  // 默認(rèn)使用十進(jìn)制
        }
        else if (radix > _keys.Length)
        {
            radix = _keys.Length;  // 最大不能超過字符集長(zhǎng)度
        }
        
        ulong result = 0;     // 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換結(jié)果
        ulong baseValue = (ulong)radix;  // 進(jìn)制基數(shù)
        ulong weight = 0;     // 當(dāng)前位的權(quán)重（基數(shù)的冪次）
        
        // 從字符串末尾向前遍歷（從低位到高位）
        for (int i = v.Length - 1; i > -1; i--)
        {
            char ch = v[i];
            ulong digitValue;
            
            // 字符到數(shù)字的映射轉(zhuǎn)換
            if (ch >= '0' && ch <= '9')
            {
                digitValue = (ulong)(ch - '0');  // 數(shù)字0-9直接轉(zhuǎn)換
            }
            else if (ch >= 'A' && ch <= 'Z')
            {
                digitValue = 10 + (ulong)(ch - 'A');  // 大寫字母A-Z對(duì)應(yīng)10-35
            }
            else if (ch >= 'a' && ch <= 'z')
            {
                digitValue = 10 + (ulong)(ch - 'a');  // 小寫字母a-z對(duì)應(yīng)10-35
            }
            else
            {
                return 0;  // 非法字符返回0
            }
            
            // 檢查數(shù)字是否有效（不能大于等于基數(shù)）
            if (digitValue >= baseValue)
            {
                return 0;
            }
            
            // 計(jì)算當(dāng)前位的貢獻(xiàn)值
            if (i == v.Length - 1)  // 最低位（權(quán)重為1）
            {
                result += digitValue;
                weight = baseValue;  // 初始化權(quán)重
            }
            else  // 高位：權(quán)重遞增
            {
                result += digitValue * weight;
                weight = weight * baseValue;  // 權(quán)重乘以基數(shù)
            }
        }
        return result;
    }
    
    // 以下為數(shù)值轉(zhuǎn)字符串的重載方法
    public static string ToString(long v, int radix) => ToString(v, radix, 0);
    public static string ToString(ulong v, int radix) => ToString(v, radix, 0);
    public static string ToString(double v, int radix) => ToString(v, radix, 0);
    public static string ToString(long v, int radix, int padding) => ToString(v, radix, padding, '0');
    public static string ToString(ulong v, int radix, int padding) => ToString(v, radix, padding, '0');
    public static string ToString(double v, int radix, int padding) => ToString(v, radix, padding, '0');
    
    /// <summary>
    /// 將double轉(zhuǎn)換為字符串
    /// </summary>
    public static string ToString(double v, int radix, int padding, char paddingChar) 
        => ToString(BitConverter.DoubleToInt64Bits(v), radix, padding, paddingChar);
    
    /// <summary>
    /// 將long轉(zhuǎn)換為字符串
    /// </summary>
    public static string ToString(long v, int radix, int padding, char paddingChar) 
        => ToString((ulong)v, radix, padding, paddingChar);
    
    /// <summary>
    /// 核心方法：將ulong數(shù)值轉(zhuǎn)換為指定進(jìn)制的字符串
    /// </summary>
    public static string ToString(ulong v, int radix, int padding, char paddingChar)
    {
        // 進(jìn)制參數(shù)驗(yàn)證
        if (radix < 2)
        {
            radix = 10;
        }
        else if (radix > _keys.Length)
        {
            radix = _keys.Length;
        }
        
        uint baseValue = (uint)radix;
        string result;
        
        // 處理零值特殊情況
        if (v == 0)
        {
            result = "0";
        }
        else
        {
            result = string.Empty;
            // 使用除基取余法進(jìn)行轉(zhuǎn)換
            while (v > 0)
            {
                ulong remainder = v % baseValue;  // 計(jì)算當(dāng)前余數(shù)
                result = _keys[(int)remainder] + result;  // 將余數(shù)映射為字符并拼接到結(jié)果前
                v /= baseValue;  // 更新商值
            }
        }
        
        // 填充處理：確保結(jié)果達(dá)到指定長(zhǎng)度
        if (padding > result.Length)
        {
            result = result.PadLeft(padding, paddingChar);
        }
        return result;
    }
}

// 字符串轉(zhuǎn)數(shù)值
Console.WriteLine(RadixConverter.ToInt64("1A", 16));  // 輸出：26（16進(jìn)制轉(zhuǎn)10進(jìn)制）
Console.WriteLine(RadixConverter.ToDouble("1010", 2)); // 輸出：10（二進(jìn)制轉(zhuǎn)double）

// 數(shù)值轉(zhuǎn)字符串
Console.WriteLine(RadixConverter.ToString(26, 16));    // 輸出："1A"（10進(jìn)制轉(zhuǎn)16進(jìn)制）
Console.WriteLine(RadixConverter.ToString(10, 2, 8));  // 輸出："00001010"（填充至8位）

// 高進(jìn)制轉(zhuǎn)換（32進(jìn)制）
Console.WriteLine(RadixConverter.ToString(100, 32));    // 輸出："34"