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# 血型遗传分布模拟项目文档

## 项目概述

本项目模拟了人群中血型的遗传分布情况，通过模拟ABO血型系统和Rh因子的基因遗传规律，分析大规模人群中的血型分布特征。项目包含以下核心功能：

- 实现ABO血型系统和Rh因子的基因模型
- 模拟血型遗传过程（父母基因组合生成后代）
- 生成随机人群并模拟人口变化（出生与死亡）
- 分析人群血型分布并可视化展示

## 类与方法说明

### 枚举类型

#### `GeneEnum`
- **基类**：所有基因枚举类型的抽象基类
- **继承**：`enum.Enum`

#### `BloodTypeEnum`
- **描述**：表示实际血型
- **取值**：
  ```python
  A_POSITIVE = "A+"
  A_NEGATIVE = "A-"
  B_POSITIVE = "B+"
  B_NEGATIVE = "B-"
  AB_POSITIVE = "AB+"
  AB_NEGATIVE = "AB-"
  O_POSITIVE = "O+"
  O_NEGATIVE = "O-"
  ```

#### `ABOGeneEnum`
- **描述**：ABO血型系统的基因组合
- **取值**：
  ```python
  A_PURE = "AA"
  A_MIXED_1 = "AO"
  A_MIXED_2 = "OA"
  B_PURE = "BB"
  B_MIXED_1 = "BO"
  B_MIXED_2 = "OB"
  O_PURE = "OO"
  AB_1 = "AB"
  AB_2 = "BA"
  ```

#### `RhFactorEnum`
- **描述**：Rh因子的基因组合
- **取值**：
  ```python
  POSITIVE_PURE = "RR"
  POSITIVE_MIXED_1 = "Rr"
  POSITIVE_MIXED_2 = "rR"
  NEGATIVE = "rr"
  ```

### `Blood` 类
表示个体的血型基因和实际血型

#### 方法：
- `__init__(self, abo_gene: GeneEnum, rh_factor: GeneEnum)`
  - 初始化血型对象
  - **参数**：
    - `abo_gene`: ABO基因枚举值
    - `rh_factor`: Rh因子基因枚举值
  
- `_determine_blood_type(self) -> BloodTypeEnum`
  - 根据基因确定实际血型（内部方法）
  
- `__str__(self)`
  - 返回血型的字符串表示，格式：`"血型 (ABO基因, Rh基因)"`
  
- `__add__(self, other) -> Blood`
  - 模拟两个血型对象结合产生后代
  - **参数**：`other` - 另一个血型对象
  - **返回**：后代血型对象

### `CrowdStudy` 类
模拟人群血型分布研究

#### 方法：
- `__init__(self, population_size: int)`
  - 初始化指定规模的人群
  
- `_generate_population(self) -> List[Blood]`
  - 生成随机人群（内部方法）
  
- `add_blood(self, blood: Blood)`
  - 向人群添加个体
  
- `remove_blood(self, bloodIndex: int)`
  - 从人群移除指定索引的个体
  
- `clear_population(self)`
  - 清空人群
  
- `get_population_size(self) -> int`
  - 获取当前人群规模
  
- `get_population(self) -> List[Blood]`
  - 获取当前人群列表

## 核心函数说明

### `blood_test(abo: str, rh: str) -> BloodTypeEnum`
- **功能**：根据ABO基因和Rh基因确定实际血型
- **参数**：
  - `abo`: ABO基因字符串（如"AA"）
  - `rh`: Rh基因字符串（如"RR"）
- **返回**：对应的血型枚举值
- **异常**：无效基因组合时抛出`ValueError`

### `gene_string2_gene_enum(gene_str: str) -> GeneEnum`
- **功能**：将基因字符串转换为对应的枚举类型
- **参数**：基因字符串（如"AB"、"Rr"等）
- **返回**：对应的基因枚举值

### `analyze_population(crowd_study: CrowdStudy) -> Dict`
- **功能**：分析人群的血型分布
- **参数**：`CrowdStudy`对象
- **返回**：包含血型统计数据的字典，结构：
  ```python
  {
    "血型": {
      "count": 数量,
      "percentage": 百分比,
      "blood_type": BloodTypeEnum值
    }
  }
  ```

### `main()`
- **功能**：项目主入口
  - 1. 初始化人群（默认10人）
  - 2. 模拟大量新生儿出生（默认100万）
  - 3. 移除初始人群
  - 4. 分析并可视化初始和最终人群的血型分布

## 示例运行

### 运行方式
```bash
python blood_simulation.py
```

### 输出说明
1. 控制台输出：
   - 初始人群血型分布统计
   - 最终人群血型分布统计
   - 进度条显示人口生成和模拟过程

2. 可视化输出：
   - 并排显示两张饼图：
     - 左侧：初始人群血型分布
     - 右侧：最终人群血型分布
   - 图表包含：
     - 血型标签（含百分比）
     - 各血型颜色标识
     - 人群规模信息

## 依赖库

- Python 3.7+
- 必需包：
  ```python
  enum
  random
  typing
  matplotlib
  tqdm
  ```

安装依赖：
```bash
pip install matplotlib tqdm
```

## 遗传规则说明
1. ABO血型系统：
   - A型：AA, AO, OA
   - B型：BB, BO, OB
   - AB型：AB, BA
   - O型：OO

2. Rh因子：
   - 阳性：RR, Rr, rR
   - 阴性：rr

3. 遗传机制：
   - 后代从父母各随机继承一个等位基因
   - ABO和Rh基因独立遗传

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