gates.py

# -*- coding: utf-8 -*-
"""접수 단계 검사.

여기서 보는 것은 **형식과 자격**뿐이다. 실제 채점(전기화학창·리튬 이동)은 워커가 한다.
스페이스는 MP 데이터도 GPU 도 없으므로, 여기서 물성을 판정하는 척하면 안 된다.

거절은 참가자가 **고칠 수 있는 것**에만 쓴다. 값을 얻지 못한 항목은 거절이 아니라 보류로 둔다.
"""
import re

# 채점 대상 원소.
SUPPORTED = set("""
H Li Be B C N O F Na Mg Al Si P S Cl K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn
Ga Ge As Se Br Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Cs Ba
La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg
Tl Pb Bi Ac Th Pa U Np Pu
""".split())

_CIF_HINT = ("data_", "_cell_length_a", "_atom_site")


def parse_formula(text):
    """화학식을 조성으로. **괄호를 반드시 처리한다.**

    직접 정규식으로 훑으면 `LiZr2(PO4)3` 가 P1O4 가 되어 조성이 통째로 틀린다.
    Materials Project 자신이 LGPS 를 `Li10Ge(PS6)2` 로 적으므로 이건 예외가 아니라 기본이다.
    """
    from pymatgen.core import Composition
    c = Composition(str(text).strip())
    return {str(k): float(v) for k, v in c.get_el_amt_dict().items()}


def check(text, cif=None, require_elements=("Li",), max_atoms=60,
          supported=None, max_elements=6):
    """접수 판정. (ok, reason, info) 를 돌려준다."""
    supported = supported or SUPPORTED
    raw = (text or "").strip()
    if not raw:
        return False, "화학식을 입력해 주세요.", {}
    if len(raw) > 120:
        return False, "화학식이 너무 깁니다.", {}
    if not re.match(r"^[A-Za-z0-9()\[\]\.\s]+$", raw):
        return False, "화학식에 쓸 수 없는 문자가 있습니다.", {}

    try:
        comp = parse_formula(raw)
    except Exception:
        return False, "화학식을 해석하지 못했습니다. 예: Li3YCl6, LiZr2(PO4)3", {}
    if not comp:
        return False, "화학식을 해석하지 못했습니다.", {}

    for el in require_elements:
        if el not in comp:
            return False, "리튬 전해질 시즌입니다. %s 를 포함해야 합니다." % el, {}

    bad = sorted(e for e in comp if e not in supported)
    if bad:
        return False, ("계산 기준 상태가 없는 원소입니다: %s" % ", ".join(bad)), {}

    if len(comp) > max_elements:
        return False, "원소가 %d 종을 넘습니다 (현재 %d 종)." % (max_elements, len(comp)), {}

    # **기약 조성**을 기준으로 삼는다. Li3YCl6 와 Li9Y3Cl18 은 같은 물질이므로 같은 것으로
    # 세야 한다. 원본 조성으로 열쇠를 만들면 배수만 바꿔 같은 물질을 몇 번이고 올릴 수 있다.
    from math import gcd
    from functools import reduce
    integral = all(abs(v - round(v)) < 1e-6 for v in comp.values())
    if integral:
        ints = {k: int(round(v)) for k, v in comp.items()}
        g = reduce(gcd, ints.values()) or 1
        reduced = {k: v // g for k, v in ints.items()}
    else:
        reduced = dict(comp)          # 비정수 조성(도핑 등)은 그대로 둔다
    n_atom = sum(reduced.values())
    if n_atom > max_atoms:
        return False, ("기약 조성의 원자 수가 %d 개로 상한 %d 를 넘습니다."
                       % (n_atom, max_atoms)), {}

    info = {"composition": comp, "reduced": reduced,
            "n_atoms": n_atom, "n_elements": len(comp)}

    if cif:
        c = str(cif)
        if len(c) > 400_000:
            return False, "구조 파일이 너무 큽니다 (400KB 상한).", {}
        if not any(h in c for h in _CIF_HINT):
            return False, "구조 파일이 CIF 형식으로 보이지 않습니다.", {}
        info["has_structure"] = True

    return True, "", info