// Laboratorio 5 - Esercizio 2
// Matteo Schiff - s295565

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>

typedef struct tile_s {
    char c_o, c_v; // colore orizzontale e verticale
    int p_o, p_v; // punti orizzontali e verticali
} tile;

typedef struct cell_s {
    int id, rot; // id tile e rotazione
} cell;

void readTiles(tile **tiles, int *N, char *filename) {
    FILE *fp;

    if ((fp = fopen(filename, "r")) == NULL) {
        printf("Errore nell'apertura del file %s",filename);
        exit(1);
    }

    fscanf(fp, "%d", N);

    *tiles = (tile *) malloc(*N * sizeof(tile));
    for (int i = 0; i < *N; i++) {
        fscanf(fp, " %c %d %c %d", &((*tiles)[i].c_o), &((*tiles)[i].p_o), &((*tiles)[i].c_v), &((*tiles)[i].p_v));
    }

    fclose(fp);
}

void readBoard(cell ***board, int *R, int *C, char *filename) {
    FILE *fp;

    if ((fp = fopen(filename, "r")) == NULL) {
        printf("Errore nell'apertura del file %s",filename);
        exit(1);
    }

    fscanf(fp, "%d %d", R, C);

    *board = (cell **) malloc(*R * sizeof(cell *));
    for (int i = 0; i < *R; i++) {
        (*board)[i] = (cell *) malloc(*C * sizeof(cell));
        for (int j = 0; j < *C; j++) {
            fscanf(fp, " %d/%d", &(*board)[i][j].id, &(*board)[i][j].rot);
        }
    }

    fclose(fp);
}

// funzione helper per ottenere il colore di un tile conoscendone la posizione
// se `vert` è true restituisce il colore sulla verticale
char getTileColor(tile *tiles, cell **board, int x, int y, bool vert) {
    cell c = board[x][y];

    if (c.rot ^ vert)
        return tiles[c.id].c_v;

    return tiles[c.id].c_o;
}

// funzione helper per ottenere il punteggio di un tile conoscendone la posizione
// se `vert` è true restituisce il punteggio sulla verticale
char getTilePoints(tile *tiles, cell **board, int x, int y, bool vert) {
    cell c = board[x][y];

    if (c.rot ^ vert)
        return tiles[c.id].p_v;

    return tiles[c.id].p_o;
}

int calcolaPunteggio(int R, int C, tile *tiles, cell **board) {
    int points = 0;
    for (int i = 0; i < R; i++) {
        char color = getTileColor(tiles, board, i, 0, false);
        int temp_points = getTilePoints(tiles, board, i, 0, false);
        bool ok = true;

        for (int j = 1; ok && j < C; j++) {
            if (color != getTileColor(tiles, board, i, j, false))
                ok = false;
            temp_points += getTilePoints(tiles, board, i, j, false);
        }

        // Aggiungo i punti solo se la riga è dello stesso colore
        if (ok) {
            points += temp_points;
        }
    }

    for (int i = 0; i < C; i++) {
        char color = getTileColor(tiles, board, 0, i, true);
        int temp_points = getTilePoints(tiles, board, 0, i, true);
        bool ok = true;

        for (int j = 1; ok && j < R; j++) {
            if (color != getTileColor(tiles, board, j, i, true))
                ok = false;
            temp_points += getTilePoints(tiles, board, j, i, true);
        }

        // Aggiungo i punti solo se la colonna è dello stesso colore
        if (ok) {
            points += temp_points;
        }
    }

    return points;
}

void cercaMassimoR(int R, int C, int N, tile *tiles, bool * taken, cell **board, int depth, int * max, cell **sol) {
    // Terminazione
    if (depth == R*C) {
        int punteggio = calcolaPunteggio(R, C, tiles, board);

        if (punteggio > *max) {
            *max = punteggio;
            // Copio soluzione
            for (int i = 0; i < R; i++) {
                for (int j = 0; j < C; j++) {
                    sol[i][j] = board[i][j];
                }                
            }
        }

        return;
    }

    int r = depth / C;
    int c = depth % C;

    // Provo ad aggiungere un tile solo se nella casella non è già presente un altro tile
    if (board[r][c].id == -1 && board[r][c].rot == -1) {
        for (int i = 0; i < N; i++) {
            if (!taken[i]) {
                taken[i] = true;
                board[r][c].id = i;
                // Aggiungo in un verso
                board[r][c].rot = 0;
                cercaMassimoR(R, C, N, tiles, taken, board, depth + 1, max, sol);
                // Aggiungo nell'altro verso
                board[r][c].rot = 1;
                cercaMassimoR(R, C, N, tiles, taken, board, depth + 1, max, sol);
                taken[i] = false;
            }
        }
        // Pulisco la casella, in modo che nella esplorazione successiva
        // la funzione inserisca un altra tessera
        board[r][c].id = -1;
        board[r][c].rot = -1;
    } else {
        cercaMassimoR(R, C, N, tiles, taken, board, depth + 1, max, sol);
    }
}

cell ** cercaMassimo(int R, int C, int N, tile *tiles, cell **board) {
    int max = 0;
    bool *taken = (bool *) malloc(N * sizeof(bool));

    // Rimuovo dalla lista delle tessere disponibili quelle che sono già presenti sulla board
    for (int i = 0; i < R; i++) {
        for (int j = 0; j < C; j++) {
            if (board[i][j].id != -1)
                taken[board[i][j].id] = true;
        }
    }

    cell **solution = (cell **) malloc(R * sizeof(cell *));
    for (int i = 0; i < R; i++) {
        solution[i] = (cell *) malloc(C * sizeof(cell));
    }

    cercaMassimoR(R,C,N,tiles,taken,board,0,&max,solution);

    free(taken);
    return solution;
}

void freeSolution(cell **solution, int R) {
    for (int i = 0; i < R; i++) {
        free(solution[i]);
    }
    free(solution);
}

// Disegna la board
void printBoard(int R, int C, cell **board, tile * tiles) {
    for (int i = 0; i < R; i++) {
        for (int j = 0; j < C; j++) {
            tile t = tiles[board[i][j].id];
            if (board[i][j].rot) {
                printf(" %c   ", t.c_o);
            } else {
                printf(" %c   ", t.c_v);
            }
        }
        putchar('\n');    
        for (int j = 0; j < C; j++) {
            tile t = tiles[board[i][j].id];
            if (board[i][j].rot) {
                printf("%c %d  ", t.c_v, t.p_v);
            } else {
                printf("%c %d  ", t.c_o, t.p_o);
            }
        }
        putchar('\n');    
        for (int j = 0; j < C; j++) {
            tile t = tiles[board[i][j].id];
            if (board[i][j].rot) {
                printf(" %d   ", t.p_o);
            } else {
                printf(" %d   ", t.p_v);
            }
        }
        putchar('\n');
        putchar('\n');    
    }
}


int main(int argc, char const *argv[])
{
    tile *tiles;
    cell **board;
    int N, R, C;

    readTiles(&tiles, &N, "tiles.txt");
    readBoard(&board, &R, &C, "board.txt");

    cell **solution = cercaMassimo(R,C,N,tiles,board);

    printBoard(R, C, solution, tiles);

    freeSolution(solution, R);
    free(tiles);
    free(board);

    return 0;
}