#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdlib.h>
#include "Elementi.h"
#define MAX_ELEM 5
#define MAX_DIAG 3

typedef struct params {
    bool acrobNecessaria;
    bool acrobAvantiNecessaria;
    bool acrobIndietroNecessaria;
} Requirements;

Elemento *leggiFile(char *filename, int *N)
{
    FILE *fin;
    if ((fin = fopen(filename, "r")) == NULL)
    {
        puts("Impossibile aprire il file");
        return NULL;
    }
    fscanf(fin, "%d", N);
    Elemento *lista = malloc(*N * sizeof(Elemento));
    for (int i = 0; i < *N; i++)
    {
        lista[i] = leggiElemento(fin);
    }
    fclose(fin);
    return lista;
}

float calcElementValue(Elemento e, Requirements reqs, bool acrobInSeqNecessaria) {
    float value = (e.valore / e.diff);

    if (e.tipo == AVANTI && reqs.acrobAvantiNecessaria) {
        value += 1;
    }

    if (e.tipo == INDIETRO && reqs.acrobIndietroNecessaria) {
        value += 1;
    }

    if (e.tipo > 0 && reqs.acrobNecessaria) {
        value += 1;
    }

    if (e.tipo > 0 && acrobInSeqNecessaria) {
        value += 1;
    }

    return value;
}

// variabili passate come contesto alla funzione di confronto chiamata da qsort
Requirements context;
bool acrobInSeqNecessariaSort;

int greedyChoice(const void *a, const void *b) {
    Elemento x = *(Elemento *)a;
    Elemento y = *(Elemento *)b;

    float va = calcElementValue(x, context, acrobInSeqNecessariaSort);
    float vb = calcElementValue(y, context, acrobInSeqNecessariaSort);

    return vb > va;
}

void sortAccettabili(Elemento *accettabili, int N, Requirements *reqs, bool acrobInSeqNecessaria) {
    context = *reqs;
    acrobInSeqNecessariaSort = acrobInSeqNecessaria;
    qsort(accettabili, N, sizeof(Elemento), greedyChoice);
}

int getAccettabili(Elemento *accettabili, Elemento *elementi, int N, int DD, int DP, Elemento *soluzione, int posizioneAssoluta, int posInDiag, int currKp, int diffDiags[MAX_DIAG], int diffTot) {
    int N_accettabili = 0;

    for (int i = 0; i < N; i++) {
        if (diffDiags[currKp] + elementi[i].diff > DD || diffTot + elementi[i].diff > DP)
            continue;

        if (posInDiag == 0 && elementi[i].dirIngresso != FRONTE)
            continue;

        if (posInDiag > 0 && elementi[i].dirIngresso != soluzione[posizioneAssoluta-1].dirUscita)
            continue;

        if (posInDiag == 0 && elementi[i].reqPreced)
            continue;

        accettabili[N_accettabili++] = elementi[i];
    }

    return N_accettabili;
}

void stampaSoluzione(Elemento *sol, int N, int *kp) {
    int i, j, diagonaleBonus = -1;
    float tot = 0, parz;

    // Ricerca possibile diagonale con elemento bonus
    for (i = 0; i < MAX_DIAG && diagonaleBonus == -1; i++) {
        for (j = 0; j < MAX_ELEM && diagonaleBonus == -1; j++) {
            if ((kp[j + MAX_ELEM * i] == -1 || j == MAX_ELEM - 1) && sol[j + MAX_ELEM * i - 1].diff >= 8) {
                diagonaleBonus = i;
            }
        }
    }

    // Scambio diagonale bonus, se trovata, con l'ultima diagonale
    if (diagonaleBonus != -1 && diagonaleBonus != MAX_DIAG - 1) {
        for (i = 0; i < N; i++) {
            if (kp[i] == diagonaleBonus) kp[i] = MAX_DIAG;
            if (kp[i] == MAX_DIAG - 1) kp[i] = diagonaleBonus;
        }
        for (i = 0; i < N; i++) {
            if (kp[i] == MAX_DIAG) kp[i] = MAX_DIAG - 1;
        }
        diagonaleBonus = MAX_DIAG - 1;
    }

    for (j = 0; j < MAX_DIAG; j++) {
        parz = 0;
        for (i = 0; i < N; i++) {
            if (kp[i] == j) {
                parz += sol[i].valore;
            }
        }
        printf("DIAG #%d > %.3f", j+1, parz);
        if (j == diagonaleBonus)
            printf(" * 1.5 (BONUS)");
        printf("\n");
        if (j == diagonaleBonus) {
            parz = parz * 1.5;
        }
        tot += parz;
        for (i = 0; i < N; i++) {
            if (kp[i] == j) {
                printf("%s ", sol[i].nome);
            }
        }
        printf("\n");
    }
    printf("TOT = %.3f\n", tot);
}

void trovaProgrammaGreedy(Elemento *elementi, int N, int DD, int DP) {
    int diffDiags[MAX_DIAG] = {0};
    int tmp, minDiffAvanti = DD, minDiffIndietro = DD;
    Requirements reqs[MAX_DIAG];
    bool found;
    bool contieneElemFinale[MAX_DIAG];
    bool acrobInSeqNecessaria = true;

    for (int i = 0; i < N; i++) {
        if (elementi[i].diff < minDiffAvanti && elementi[i].tipo == AVANTI)
            minDiffAvanti = elementi[i].diff;
        if (elementi[i].diff < minDiffIndietro && elementi[i].tipo == INDIETRO)
            minDiffIndietro = elementi[i].diff;
    }

    for (int i = 0; i < MAX_DIAG; i++) {
        contieneElemFinale[i] = false;
        reqs[i].acrobAvantiNecessaria = reqs[i].acrobIndietroNecessaria = reqs[i].acrobNecessaria = true;
    }
    
    int *kp = (int *) malloc(MAX_DIAG * MAX_ELEM * sizeof(int));
    for (int i = 0; i < MAX_DIAG * MAX_ELEM; i++)
        kp[i] = -1;
    Elemento *soluzione = (Elemento *) malloc(MAX_DIAG * MAX_ELEM * sizeof(Elemento));
    Elemento *accettabili = (Elemento *) malloc(N * sizeof(Elemento));

    int diffTot = 0;
    for (int numElem = 0; numElem < MAX_ELEM; numElem++) {
        for (int numDiag = 0; numDiag < MAX_DIAG; numDiag++) {
            int posizioneAssoluta = numElem + numDiag * MAX_ELEM;
            if (!contieneElemFinale[numDiag]) {
                int numAcc = getAccettabili(accettabili, elementi, N, DD, DP, soluzione, posizioneAssoluta, numElem, numDiag, diffDiags, diffTot);
                if (numAcc > 0) {
                    // Ordinamento descrescente delle scelte possibili
                    sortAccettabili(accettabili, numAcc, &reqs[numDiag], acrobInSeqNecessaria);
                    if (reqs[numDiag].acrobAvantiNecessaria != reqs[numDiag].acrobIndietroNecessaria) {
                        found = false;
                        if (reqs[numDiag].acrobAvantiNecessaria) {
                            for (int i = 0; i < numAcc && !found; i++) {
                                // Scelgo la prima diagonale che soddisfa la condizione
                                if (accettabili[i].tipo == AVANTI) {
                                    found = true;
                                    soluzione[posizioneAssoluta] = accettabili[i];
                                    kp[posizioneAssoluta] = numDiag;
                                }     
                            }
                            
                            if (!found) {
                                for (int i = 0; i < numAcc && !found; i++) {
                                    if (accettabili[i].dirIngresso != accettabili[i].dirUscita && diffDiags[numDiag] + accettabili[i].diff + minDiffAvanti <= DD && !accettabili[i].finale) {
                                        soluzione[posizioneAssoluta] = accettabili[i];
                                        kp[posizioneAssoluta] = numDiag;
                                        found = true;
                                        for (tmp = 0; tmp < MAX_DIAG; tmp++)
                                            reqs[tmp].acrobAvantiNecessaria = false;
                                        reqs[numDiag].acrobAvantiNecessaria = true;

                                    }
                                }
                                if (!found) {
                                    // Effettuo scelta localmente ottima
                                    soluzione[posizioneAssoluta] = accettabili[0];
                                    kp[posizioneAssoluta] = numDiag;
                                }
                            }
                        }

                        if (reqs[numDiag].acrobIndietroNecessaria) {
                            for (int i = 0; i < numAcc && !found; i++) {
                                if (accettabili[i].tipo == INDIETRO) {
                                    found = true;
                                    // Effettuo scelta localmente ottima
                                    soluzione[posizioneAssoluta] = accettabili[i];
                                    kp[posizioneAssoluta] = numDiag;
                                }     
                            }
                            
                            if (!found) {
                                found = false;
                                for (int i = 0; i < numAcc && !found; i++) {
                                    if (accettabili[i].dirIngresso != accettabili[i].dirUscita && diffDiags[numDiag] + accettabili[i].diff + minDiffIndietro <= DD && !accettabili[i].finale) {
                                        soluzione[posizioneAssoluta] = accettabili[i];
                                        kp[posizioneAssoluta] = numDiag;
                                        for (tmp = 0; tmp < MAX_DIAG; tmp++)
                                            reqs[tmp].acrobIndietroNecessaria = false;
                                        reqs[numDiag].acrobIndietroNecessaria = true;
                                        found = true;
                                    }
                                }
                                if (!found) {
                                    // Effettuo scelta localmente ottima
                                    soluzione[posizioneAssoluta] = accettabili[0];
                                    kp[posizioneAssoluta] = numDiag;
                                }
                            }
                        }
                    } else {
                        // Effettuo scelta localmente ottima
                        soluzione[posizioneAssoluta] = accettabili[0];
                        kp[posizioneAssoluta] = numDiag;
                    }

                    // Aggiornamento difficoltà
                    diffDiags[numDiag] += soluzione[posizioneAssoluta].diff;
                    diffTot += soluzione[posizioneAssoluta].diff;

                    // Aggiornamento parametri funzione obiettivo
                    if (soluzione[posizioneAssoluta].tipo == AVANTI) {
                        for (int i = 0; i < MAX_DIAG; i++)
                            reqs[i].acrobAvantiNecessaria = false;
                        reqs[numDiag].acrobIndietroNecessaria = false;
                    }
                    if (soluzione[posizioneAssoluta].tipo == INDIETRO) {
                        for (int i = 0; i < MAX_DIAG; i++)
                            reqs[i].acrobIndietroNecessaria = false;
                        reqs[numDiag].acrobAvantiNecessaria = false;
                    }

                    if (numElem > 0 && soluzione[posizioneAssoluta].tipo > 0 && soluzione[posizioneAssoluta-1].tipo > 0) {
                        for (int i = 0; i < MAX_DIAG; i++)
                            acrobInSeqNecessaria = false;
                    }

                    if (soluzione[posizioneAssoluta].finale) {
                        // Blocco l'inserimento di elementi nella diagonale 
                        contieneElemFinale[numDiag] = true;
                    }
                }  
            }  
        }            
    }

    stampaSoluzione(soluzione, MAX_DIAG * MAX_ELEM, kp);

    free(accettabili);
    free(soluzione);
    free(kp);
    return;
}

int main()
{
    int N = 0, DP, DD;;
    Elemento *l = leggiFile("elementi.txt", &N);
    printf("Inserisci DD e DP: ");
    scanf("%d %d", &DD, &DP);

    trovaProgrammaGreedy(l, N, DD, DP);

    free(l);
    return 0;
}