#include <cmath>

#include "fiko/dokum/gerilme.hpp"
#include "fiko_test.hpp"

using namespace fiko;
using namespace fiko::dokum;

namespace {

// n³ kafes, [-1,1] AABB, tüm hücreler metal (Ic).
VoxelKafes kafesYap(u32 n) {
  VoxelKafes k;
  Aabbd s;
  s.genislet({-1, -1, -1});
  s.genislet({1, 1, 1});
  k.kur(s, n, 0.0, 1.0);
  for (auto& t : k.tip) t = HucreTip::Ic;
  return k;
}

// Ṙ [°C/s] → SDAS [µm] (λ₂ = K·10⁶·Ṙ^(−⅓)) — çözücü örneklemesinin tersi.
f64 sdasR(const Alasim& a, f64 R) { return a.sdasK * 1e6 * std::pow(R, -1.0 / 3.0); }

KatilasmaSonuc katYap(u32 N, f64 ts, f64 sdas, f64 ny) {
  KatilasmaSonuc kat;
  kat.katilasmaSuresi.assign(N, ts);
  kat.sonSicaklik.assign(N, 300.0);
  kat.niyama.assign(N, ny);
  kat.sdas.assign(N, sdas);
  kat.hotSpotSure = ts;
  kat.hazir = true;
  return kat;
}

}  // namespace

FIKO_TEST(gerilme_yardimcilar) {
  const Alasim al = alasimAlSi7Mg();  // Lineer fs: T(fs)=615−fs·60
  FIKO_KONTROL(std::abs(sicaklikFs(al, 0.5) - 585.0) < 0.01);
  FIKO_KONTROL(sicaklikFs(al, 0.0) == al.tLikidus);
  FIKO_KONTROL(sicaklikFs(al, 1.0) == al.tSolidus);
  // Ters-fonksiyon gidiş-dönüş (Scheil eğrisinde de monoton → bisection tutar).
  Alasim sc = al;
  sc.fsModel = FsModel::Scheil;
  FIKO_KONTROL(std::abs(sc.katiOran(sicaklikFs(sc, 0.7)) - 0.7) < 1e-6);
  // κ (Lineer): ΔT_v=(0.99−0.9)·60=5.4, ΔT_r=(0.9−0.4)·60=30 → 0.18.
  FIKO_KONTROL(std::abs(cscAlasimOrani(al) - 0.18) < 1e-6);
  // F = [1/u+2ln u−u] u:0.1→0.01 ≈ 85.4848 (kapalı form doğrulaması).
  FIKO_KONTROL(std::abs(rdgDrenajFaktoru() - 85.4848) < 0.01);
  // α likidus ailesi: Al 23e-6, GG 10e-6, çelik 12e-6.
  FIKO_KONTROL(termalGenlesme(alasimAlSi7Mg()) == 23e-6);
  FIKO_KONTROL(termalGenlesme(alasimGG25()) == 10e-6);
  FIKO_KONTROL(termalGenlesme(alasimCelik()) == 12e-6);
}

FIKO_TEST(gerilme_csc_monotonluk) {
  // Üç bant: hızlı soğuyan ince kesit (Ṙ=100) düşük, yavaş kalın (Ṙ=1) yüksek.
  const Alasim al = alasimAlSi7Mg();
  const u32 n = 6;
  VoxelKafes k = kafesYap(n);
  const u32 N = k.hucreSayi();
  KatilasmaSonuc kat = katYap(N, 0.0, 0.0, 1.0);
  const f64 R[3] = {100.0, 10.0, 1.0}, ts[3] = {1.0, 10.0, 100.0};
  for (u32 kk = 0; kk < n; ++kk)
    for (u32 j = 0; j < n; ++j)
      for (u32 i = 0; i < n; ++i) {
        const u32 b = i / 2;  // i∈{0,1}→hızlı, {2,3}→orta, {4,5}→yavaş
        const u32 idx = k.indeks(i, j, kk);
        kat.katilasmaSuresi[idx] = ts[b];
        kat.sdas[idx] = sdasR(al, R[b]);
      }
  kat.hotSpotSure = 100.0;
  const GerilmeSonuc g = gerilmeHesapla(k, kat, al);
  FIKO_KONTROL(g.hazir);
  const f32 hizli = g.csc[k.indeks(0, 2, 2)];
  const f32 orta = g.csc[k.indeks(2, 2, 2)];
  const f32 yavas = g.csc[k.indeks(5, 2, 2)];
  FIKO_KONTROL(hizli > 0.0f);
  FIKO_KONTROL(yavas > orta && orta > hizli);  // monotonluk: Ṙ ↓ → CSC ↑
  FIKO_KONTROL(std::abs(yavas / hizli - 100.0f) < 0.5f);  // t_v oranı = Ṙ oranı

  // Üniform blok: t_v/medyan=1 → alan her yerde alaşım κ'sı.
  KatilasmaSonuc uni = katYap(N, 10.0, sdasR(al, 5.0), 1.0);
  const GerilmeSonuc gu = gerilmeHesapla(k, uni, al);
  const f32 kappa = (f32)cscAlasimOrani(al);
  for (u32 i = 0; i < N; ++i) FIKO_KONTROL(std::abs(gu.csc[i] - kappa) < 1e-3f);
}

FIKO_TEST(gerilme_rdg_pozitif_sinirli) {
  // Chill rampası (ts=10·i) → gerinim vekili >0; düşük Niyama → yüksek HCS.
  const Alasim al = alasimAlSi7Mg();
  const u32 n = 6;
  VoxelKafes k = kafesYap(n);
  const u32 N = k.hucreSayi();
  KatilasmaSonuc kat = katYap(N, 0.0, sdasR(al, 10.0), 2.0);
  for (u32 kk = 0; kk < n; ++kk)
    for (u32 j = 0; j < n; ++j)
      for (u32 i = 0; i < n; ++i)
        kat.katilasmaSuresi[k.indeks(i, j, kk)] = 10.0 * i;
  kat.hotSpotSure = 10.0 * (n - 1);
  const u32 dusukNy = k.indeks(2, 2, 2), yuksekNy = k.indeks(3, 2, 2);
  kat.niyama[dusukNy] = 0.2;  // kötü besleme — komşusuyla aynı gecikmede
  const GerilmeSonuc g = gerilmeHesapla(k, kat, al);
  FIKO_KONTROL(g.hazir);
  const GerilmeAyar ay;
  const f64 ust = termalGenlesme(al) * (al.tLikidus - al.tSolidus) *
                  rdgDrenajFaktoru() / ay.nyMinOran;  // gecikme≤1 üst sınırı
  u32 pozitif = 0;
  for (u32 i = 0; i < N; ++i) {
    if (g.rdg[i] == kKatmanGecersiz) continue;
    FIKO_KONTROL(std::isfinite(g.rdg[i]));
    FIKO_KONTROL(g.rdg[i] >= 0.0f && g.rdg[i] <= (f32)ust);
    if (g.rdg[i] > 0.0f) ++pozitif;
  }
  FIKO_KONTROL(pozitif > 0);
  FIKO_KONTROL(g.rdg[dusukNy] > 5.0f * g.rdg[yuksekNy]);  // Ny 10× düşük → ~10×
}

FIKO_TEST(gerilme_carpilma_uniform_vs_chill) {
  // Üniform soğuyan blok ~0; chill'li asimetrik soğuma yüksek + sapma > 0.
  const Alasim al = alasimAlSi7Mg();
  const u32 n = 6;
  VoxelKafes k = kafesYap(n);
  const u32 N = k.hucreSayi();
  const KatilasmaSonuc uni = katYap(N, 50.0, sdasR(al, 5.0), 1.0);
  const GerilmeSonuc gu = gerilmeHesapla(k, uni, al);
  FIKO_KONTROL(gu.hazir);
  for (u32 i = 0; i < N; ++i) FIKO_KONTROL(gu.carpilma[i] == 0.0f);
  FIKO_KONTROL(gu.maksSapmaMm == 0.0);

  KatilasmaSonuc chill = katYap(N, 0.0, sdasR(al, 5.0), 1.0);
  for (u32 kk = 0; kk < n; ++kk)
    for (u32 j = 0; j < n; ++j)
      for (u32 i = 0; i < n; ++i)
        chill.katilasmaSuresi[k.indeks(i, j, kk)] = 10.0 * i;  // x=0 chill
  chill.hotSpotSure = 10.0 * (n - 1);
  const GerilmeSonuc gc = gerilmeHesapla(k, chill, al);
  FIKO_KONTROL(gc.hazir);
  const u32 ic = k.indeks(2, 2, 2);
  FIKO_KONTROL(gc.carpilma[ic] > 0.0f);
  FIKO_KONTROL(gc.carpilma[ic] > gu.carpilma[ic]);
  FIKO_KONTROL(gc.maksSapmaMm > 0.0);
  // Beklenen ölçek: α·(T_sol−25)·(10/50) — komşu farkı 10 s / t_maks 50 s.
  const f64 beklenen = termalGenlesme(al) * (al.tSolidus - 25.0) * 0.2;
  FIKO_KONTROL(std::abs(gc.carpilma[ic] - (f32)beklenen) < 1e-6f);
}

FIKO_TEST(gerilme_bos_giris_cokmez) {
  const Alasim al = alasimAlSi7Mg();
  VoxelKafes bos;
  FIKO_KONTROL(!gerilmeHesapla(bos, {}, al).hazir);
  VoxelKafes k = kafesYap(4);
  const u32 N = k.hucreSayi();
  FIKO_KONTROL(!gerilmeHesapla(k, {}, al).hazir);  // kat.hazir=false
  KatilasmaSonuc bozuk = katYap(N, 1.0, 30.0, 1.0);
  bozuk.niyama.resize(3);  // boyut uyumsuz
  FIKO_KONTROL(!gerilmeHesapla(k, bozuk, al).hazir);
  Alasim otektik = al;  // donma aralığı yok → pencere kurulamaz
  otektik.tSolidus = otektik.tLikidus;
  FIKO_KONTROL(!gerilmeHesapla(k, katYap(N, 1.0, 30.0, 1.0), otektik).hazir);
}

FIKO_TEST(gerilme_katman_entegrasyonu) {
  // sonuc_katmanlari jenerik dropdown kontratı: 3 yeni katman + rozetler.
  const Alasim al = alasimAlSi7Mg();
  const u32 n = 4;
  VoxelKafes k = kafesYap(n);
  const u32 N = k.hucreSayi();
  k.fs.assign(N, 1.0);
  KatilasmaSonuc kat = katYap(N, 0.0, sdasR(al, 5.0), 1.0);
  for (u32 i = 0; i < N; ++i) kat.katilasmaSuresi[i] = (f64)i;
  kat.hotSpotSure = (f64)(N - 1);
  const SonucKatmanlari s = katmanlariHesapla(k, kat, nullptr, al);
  FIKO_KONTROL(s.hazir);
  const KatmanBilgi* csc = s.bul("Sıcak Yırtılma (CSC)");
  const KatmanBilgi* rdg = s.bul("Sıcak Yırtılma (RDG)≈");
  const KatmanBilgi* carp = s.bul("Çarpılma Riski≈");
  FIKO_KONTROL(csc && rdg && carp);
  FIKO_KONTROL(!csc->yaklasik && rdg->yaklasik && carp->yaklasik);
  FIKO_KONTROL(csc->alan.size() == N && rdg->alan.size() == N &&
               carp->alan.size() == N);
  FIKO_KONTROL(csc->kaynak == KatmanKaynak::Katilasma);
  FIKO_KONTROL(carp->aciklama.find("mm") != std::string::npos);  // sapma notu
  FIKO_KONTROL(csc->min <= csc->maks);
}