快速的音乐复习：

钢琴键盘包含88个音符。在每个八度音阶上，有12个音符，C, C♯/D♭, D, D♯/E♭, E, F, F♯/G♭, G, G♯/A♭, A, A♯/B♭和B。每次您按下“ C”时，花样都会重复八度。

音符通过以下方式唯一标识：1）字母（包括尖锐或平整），以及2）八度，即从0到8的数字。键盘的前三个音符为A0, A♯/B♭和B0。之后是八度1 C1, C♯1/D♭1, D1, D♯1/E♭1, E1, F1, F♯1/G♭1, G1, G♯1/A♭1, A1, A♯1/B♭1和八度的全色标B1。在这之后是八度音阶2、3、4、5、6和7的全色阶。然后，最后一个音符为C8。

每个音符对应于20-4100 Hz范围内的频率。用A0起始于恰好27.500赫兹，每个对应音符是两个，或大致1.059463第十二根先前音符倍。一个更通用的公式是：

其中，n是音符的编号，A0为1。（更多信息在此处）

挑战

编写一个程序或函数，该程序或函数接受代表音符的字符串，并打印或返回该音符的频率。我们将#在尖锐的符号（或为您的youngins的标签）上使用磅符号b，在扁平的符号上使用小写字母。所有输入看起来都(uppercase letter) + (optional sharp or flat) + (number)没有空格。如果输入超出键盘范围（小于A0或大于C8），或者有无效，缺失或多余的字符，则这是无效的输入，您无需进行处理。您还可以放心地假设您不会得到任何奇怪的输入，例如E＃或Cb。

精确

由于不可能真正实现无限精度，因此我们可以说在真实值的1％以内的任何值都是可以接受的。在不赘述的情况下，一分是两个的1200的根，即1.0005777895。让我们用一个具体的例子来使它更清楚。假设您输入的是A4。此注释的确切值为440 Hz。一旦平分440 / 1.0005777895 = 439.7459。440 * 1.0005777895 = 440.2542因此，只要有一次锐利，任何大于439.7459但小于440.2542的数字都足以精确计数。

测试用例

A0  --> 27.500
C4  --> 261.626
F#3 --> 184.997
Bb6 --> 1864.66
A#6 --> 1864.66
A4  --> 440
D9  --> Too high, invalid input.
G0  --> Too low, invalid input.
Fb5 --> Invalid input.
E   --> Missing octave, invalid input
b2  --> Lowercase, invalid input
H#4 --> H is not a real note, invalid input.

请记住，您不必处理无效的输入。如果您的程序假装它们是真实的输入并打印出一个值，那是可以接受的。如果您的程序崩溃了，那也是可以接受的。当你得到任何东西都可能发生。有关输入和输出的完整列表，请参见此页

像往常一样，这是代码高尔夫球，因此存在标准漏洞，并且最短答案以字节为单位。

Japt，41 37 35 34字节

我终于有机会¾好好利用！:-)

55*2pU¬®-1¾ª"C#D EF G A B"bZ /C} x

在线尝试！

怎么运行的

          // Implicit: U = input string, C = 12
U¨    }  // Take U, split into chars, and map each item Z by this function:
-1¾       //  Subtract 1.75 from Z. This produces NaN for non-digits.
ª"..."bZ  //  If the result is falsy (NaN), instead return the index of Z in this string.
          //  C produces 0, D -> 2, E -> 4, F -> 5, G -> 7, A -> 9, B -> 11.
          //  # -> 1, and b -> -1, so we don't need to calculate them separately.
/C        //  Divide the index by 12.
x         // Sum.
2p        // Take 2 to the power of the result.
55*       // Multiply by 55.

测试用例

所有有效的测试用例都可以通过。是无效的地方，它变得奇怪...

input --> output       (program's reasoning)
A0  --> 27.5           (Yep, I can do that for you!)
C4  --> 261.625565...  (Yep, I can do that for you!)
F#3 --> 184.997211...  (Yep, I can do that for you!)
Bb6 --> 1864.6550...   (Yep, I can do that for you!)
A#6 --> 1864.6550...   (Yep, I can do that for you!)
A4  --> 440            (Yep, I can do that for you!)
D9  --> 9397.27257...  (Who says that's too high?)
G0  --> 24.49971...    (I've heard that note before.)
Fb5 --> 659.25511...   (Wait, Fb isn't supposed to be a note?)
E   --> 69.295657...   (I'm gonna guess that the missing octave is 1¾.)
b2  --> 61.735412...   (I assume that b means Cb...)
H#4 --> 261.625565...  (H# is C!)

Pyth，46 44 43 42 39 35字节

*55^2tsm.xsdc-x"C D EF GbA#B"d9 12z

在线尝试。 测试套件。

该代码现在使用与ETHproductions的Japt答案类似的算法，因此值得赞扬。

说明

                                            implicit: z = input
       m                          z         for each character in input:
          sd                                  try parsing as number
        .x                                    if that fails:
               "C D EF GbA#B"                   string "C D EF GbA#B"
              x              d                  find index of character in that
             -                9                 subtract 9
            c                   12              divide by 12
      s                                     sum results
     t                                      decrement
   ^2                                       get the correct power of 2
*55                                         multiply by 55 (frequency of A1)

旧版本（42字节，带打包字符串的39）

*55^2+tsezc+-x"C D EF G A B"hz9-}\#z}\bz12

说明

<pre>
                                         implicit: z = input
                                     GET OFFSET BY NOTE:
              ."…"                       string "C@D@EF@G@A@B" packed
             x    hz                     get index of first char in input
            -       9                    subtract 9
                                     PARSE #/b:
           +          }\#z               add 1 if input contains "#"
                     -    }\bz           subtract 1 if input contains "b"
                                     CONVERT OFFSET TO OCTAVES:
          c                   12         divide by 12
                                     FIND OCTAVE IN INPUT:
        ez                               last char of input
       s                                 convert to number
                                     GET FINAL RESULT:
      t                                  decrement the octave
     +                                   add the octave and the note offset
   ^2                                    get the correct power of 2
*55                                      multiply by 55 (frequency of A1)
</pre>

Mathematica，77个字节

2^((Import[".mid"~Export~Sound@SoundNote@#,"RawData"][[1,3,3,1]]-69)/12)440.&

说明：

此功能的主要思想是将音符字符串转换为其相对音高，然后计算其频率。

我使用的方法是将声音导出到midi并导入原始​​数据，但是我怀疑还有一种更优雅的方法。

测试用例：

f=%; (* assign the function above to f *)
f["A4"]    (* 440.    *)
f["A5"]    (* 880.    *)
f["C#-1"]  (* 8.66196 *)
f["Fb4"]   (* 329.628 *)
f["E4"]    (* 329.628 *)
f["E"]     (* 329.628 *)

MATL，56 53 50 49 48字节

Hj1)'C D EF G A B'=f22-'#b'"G@m]-s+ 12/G0)U+^55*

使用当前版本（10.1.0），它比此挑战要早。

在线尝试！

说明

H                   % push 2
j1)                 % get input string. Take first character (note)
'C D EF G A B'=f    % find index of note: 1 for C, 3 for D...
22-                 % subtract 22. This number comes from three parts:
                    % 9; 1 for 0-based indexing; 12 to subtract 1 octave
'#b'"G@m]-s         % For loop. Gives 1 if input contains '#', -1 if 'b', 0 otherwise
+                   % add to previous number. Space needed to separate from next literal
12/                 % divide by 12
G0)                 % push input and get last character (octave)
U+                  % convert to number and add to previous number
^                   % raise 2 (that was initially pushed) to accumulated number 
55*                 % multiply by 55 (=27.5*2). Implicitly display

JavaScript的ES7，73个 70 69字节

x=>[...x].map(c=>t+=c-1.75||"C#D EF G A B".search(c)/12,t=0)&&2**t*55

使用与Japt答案相同的技术。

露比69 65

->n{2**((n.ord*13/8%12-n.size+(n=~/#/?7:5))/12.0+n[-1].to_i)*55/4}

取消测试程序

f=->n{
  2**(                    #raise 2 to the power of the following expression:
   (
     n.ord*13/8%12-       #note name C..B maps to number 0..11 calculated from the ascii code of n[0] 
     n.size+(n=~/#/?7:5)  #Correction for flat: length of n is 1 more for flat (or sharp) than for natural. Then apply correction for sharp
                          #now we have a number 3..14 for C..B (so 12 for A, will be a whole number when divided)
   )/12.0+                #divide by 12 to convert into a fraction of an octave

  n[-1].to_i              #add the octave number, last character in n
  )*                      #end of power expression, now we have A0=2,A1=4,A2=4 etc

  55/4                    #multiply to get correct frequency, this is shorter than 13.75 or 440/32                      
}

#complete octave test case
puts %w{A0 A#0 Bb0 B0 C1 C#1 Db1 D1 D#1 Eb1 E1 F1 F#1 Gb1 G1 G#1 Ab1 A1 A#1}.map{|e|[e,f[e]]}

#test case per OP
puts %w{A0 C4 F#3 Bb6 A#6}.map{|e|[e,f[e]]}

输出量

A0
27.5
A#0
29.13523509488062
Bb0
29.13523509488062
B0
30.867706328507758
C1
32.70319566257483
C#1
34.64782887210901
Db1
34.64782887210901
D1
36.70809598967595
D#1
38.890872965260115
Eb1
38.890872965260115
E1
41.20344461410875
F1
43.653528929125486
F#1
46.2493028389543
Gb1
46.2493028389543
G1
48.999429497718666
G#1
51.91308719749314
Ab1
51.91308719749314
A1
55.0
A#1
58.27047018976123
A0
27.5
C4
261.6255653005986
F#3
184.9972113558172
Bb6
1864.6550460723593
A#6
1864.6550460723593

ES7，82个字节

s=>55*2**(+s.slice(-1)+("C D EF G A B".search(s[0])+(s[1]<'0')-(s[1]>'9')-21)/12)

按预期在输入“ B＃2”上返回130.8127826502993。

编辑：由于@ user81655，节省了3个字节。

C，123字节

float d(char*s){int n=*s++,m=(n*12+(n<67?90:6))/7,o=*s++,a=o^35?o^98?0:-1:1;return exp((m+(a?*s++:o)*12+a)/17.3123-37.12);}

用法：

#include <stdio.h>
#include <math.h>

float d(char*s){int n=*s++,m=(n*12+(n<67?90:6))/7,o=*s++,a=o^35?o^98?0:-1:1;return exp((m+(a?*s++:o)*12+a)/17.3123-37.12);}

int main()
{
    printf("%f\n", d("A4"));
}

计算的值始终比实际值小约0.8美分，因为我从浮点数中切出了尽可能多的数字。

代码概述：

float d(char*s){
    int n=*s++,        // read the letter
        m=(n*12+       // multiply by 12/7 to convert from A...G to 0...11
        (n<67?90:6)    // if A or B, add 1 octave; also add some fix-up rounding value
        )/7,

        o=*s++,        // read next char: the octave digit or accidental

        a=o^35?o^98?0:-1:1; // if accidental, convert it into +1 or -1; else 0

        return exp((m+ // I adjusted the factors to use exp instead of pow
            (a?*s++:o) // if was accidental, now read the octave digit
            *12+a)/
            17.3123-   // a more exact value is 17.3123404447
            37.12);    // a more exact value is 37.1193996632
}

R，157 150 141 136字节

f=function(x){y=strsplit(x,"")[[1]];55*2^(as.double(y[nchar(x)])-1+(c(10,12,1,3,5,6,8)[LETTERS==y[1]]-switch(y[2],"#"=9,"b"=11,10))/12)}

使用缩进和换行符：

f=function(x){
     y=strsplit(x,"")[[1]]
     55 * 2^(as.double(y[nchar(x)]) - 1 + 
         (c(10,12,1,3,5,6,8)[LETTERS==y[1]] - 
         switch(y[2],"#"=9,"b"=11,10))/12)
     }

用法：

> f("A0")
[1] 27.5
> f("C8")
[1] 4186.009
> sapply(c("C4","Bb6","A#6","A4"),f)
       C4       Bb6       A#6        A4 
 261.6256 1864.6550 1864.6550  440.0000 

蟒蛇， 97 95字节

def f(n):a,*b,c=n;return 2**(int(c)+('C@D@EF@G@A@B'.find(a)-(21,(22,20)['#'in b])[b>[]])/12)*55

基于Pietu1998（和其他人）的旧方法，即在字符串中'C@D@EF@G@A@B'为某些空白字符或其他字符寻找音符的索引。我使用可迭代的解包来解析无条件的注释字符串。最后，我做了一点代数以简化转换表达式。不知道是否可以在不更改方法的情况下缩短时间。

Wolfram语言（Mathematica），69个字节

ToExpression@("Music`"<>StringReplace[#,{"b"->"flat","#"->"sharp"}])&

使用音乐包，只需输入一个音符作为表达式即可评估其频率，如下所示：

 In[1]:= Eflat3
Out[1]:= 155.563

为了避免使用导入包来节省字节<<Music，我使用了完全限定的名称：Music`Eflat3。不过，我还是不得不更换b与flat和#与sharp相匹配的问题，我用一个简单的做的输入格式StringReplace。