#include <algorithm>
#include <cmath>

#include "fiko/dokum/methoding.hpp"
#include "fiko/dokum/sonuc_katmanlari.hpp"
#include "fiko/dokum/voxel_gorsel.hpp"
#include "fiko_test.hpp"

using namespace fiko;
using namespace fiko::dokum;

namespace {

// n³ kafes, [-1,1] AABB (h = 2/n m), tüm hücreler kalıp (Dis) başlar.
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::Dis;
  return k;
}

void hepsiIc(VoxelKafes& k) {
  for (auto& t : k.tip) t = HucreTip::Ic;
}

}  // namespace

FIKO_TEST(katman_cephe_hizi_duzgun) {
  // Düzgün cephe: t(x)=x/v düzlem dalgası → hız her yerde v (±%20).
  const u32 n = 6;
  VoxelKafes k = kafesYap(n);
  hepsiIc(k);
  const f64 v = 0.5, h = k.h();
  std::vector<f64> varis(k.hucreSayi(), -1.0);
  for (u32 kk = 0; kk < n; ++kk)
    for (u32 j = 0; j < n; ++j)
      for (u32 i = 0; i < n; ++i)
        varis[k.indeks(i, j, kk)] = (i * h) / v;
  const std::vector<f32> hiz = cepheHiziHesapla(k, varis, 20.0);
  u32 kontrol = 0;
  for (u32 idx = 0; idx < k.hucreSayi(); ++idx) {
    FIKO_KONTROL(hiz[idx] >= 0.0f);
    if (std::abs(hiz[idx] - (f32)v) < 0.2f * (f32)v) ++kontrol;
  }
  FIKO_KONTROL(kontrol == k.hucreSayi());  // düzlem dalga: fark şeması kesin
}

FIKO_TEST(katman_gradyan_soguma_lst_tutarli) {
  // Bilinen Ṙ=8 °C/s, G=2 °C/mm → sdas ve niyama'dan geri kazanım doğru mu?
  const Alasim al = alasimAlSi7Mg();
  VoxelKafes k = kafesYap(4);
  hepsiIc(k);
  const u32 N = k.hucreSayi();
  const f64 R = 8.0, G = 2.0;
  const f64 sdasUm = al.sdasK * 1e6 * std::pow(R, -1.0 / 3.0);
  const f64 ny = G / std::sqrt(R);
  FIKO_KONTROL(std::abs(sogumaHiziSdas(sdasUm, al) - R) < 1e-6 * R);
  FIKO_KONTROL(sogumaHiziSdas(0.0, al) == 0.0);

  KatilasmaSonuc kat;
  kat.katilasmaSuresi.assign(N, 10.0);
  kat.sonSicaklik.assign(N, 400.0);
  kat.niyama.assign(N, ny);
  kat.sdas.assign(N, sdasUm);
  kat.hotSpotSure = 10.0;
  kat.hazir = true;
  k.fs.assign(N, 1.0);

  const SonucKatmanlari s = katmanlariHesapla(k, kat, nullptr, al);
  FIKO_KONTROL(s.hazir);
  const KatmanBilgi* soguma = s.bul("Soğuma Hızı");
  const KatmanBilgi* grad = s.bul("Sıcaklık Gradyanı");
  const KatmanBilgi* lst = s.bul("Yerel Katılaşma Süresi");
  const KatmanBilgi* hot = s.bul("Hot-Spot (FSTime %)");
  FIKO_KONTROL(soguma && grad && lst && hot);
  const u32 orta = k.indeks(2, 2, 2);
  FIKO_KONTROL(std::abs(soguma->alan[orta] - (f32)R) < 0.01f * (f32)R);
  FIKO_KONTROL(std::abs(grad->alan[orta] - (f32)G) < 0.01f * (f32)G);
  const f64 lstBeklenen = (al.tLikidus - al.tSolidus) / R;
  FIKO_KONTROL(std::abs(lst->alan[orta] - (f32)lstBeklenen) < 0.01f * (f32)lstBeklenen);
  FIKO_KONTROL(std::abs(hot->alan[orta] - 100.0f) < 1e-3f);  // hepsi aynı an → %100
  FIKO_KONTROL(lst->yaklasik);
  FIKO_KONTROL(!soguma->yaklasik);
}

FIKO_TEST(katman_akis_uzunlugu_monoton) {
  // x boyunca tek sıra hücre, varış artan → akış uzunluğu monoton artar.
  const u32 n = 6;
  VoxelKafes k = kafesYap(n);
  const u32 N = k.hucreSayi();
  DolumSonuc d;
  d.varisZamani.assign(N, -1.0);
  for (u32 i = 0; i < n; ++i) {
    const u32 idx = k.indeks(i, 2, 2);
    k.tip[idx] = HucreTip::Ic;
    d.varisZamani[idx] = 0.1 * i;
    d.sira.push_back(idx);
  }
  d.toplamSure = 0.1 * (n - 1);
  d.hazir = true;
  const std::vector<f32> uz = akisUzunluguHesapla(k, d);
  const f32 hMm = (f32)(k.h() * 1000.0);
  FIKO_KONTROL(uz[k.indeks(0, 2, 2)] == 0.0f);  // giriş (öncülsüz) = 0
  for (u32 i = 1; i < n; ++i) {
    FIKO_KONTROL(uz[k.indeks(i, 2, 2)] > uz[k.indeks(i - 1, 2, 2)]);
    FIKO_KONTROL(std::abs(uz[k.indeks(i, 2, 2)] - i * hMm) < 1e-3f);
  }
  FIKO_KONTROL(uz[k.indeks(0, 0, 0)] == kKatmanGecersiz);  // kalıp hücresi

  // sira boş verilirse varış zamanından kurulur (aynı sonuç).
  DolumSonuc d2 = d;
  d2.sira.clear();
  const std::vector<f32> uz2 = akisUzunluguHesapla(k, d2);
  for (u32 i = 0; i < n; ++i)
    FIKO_KONTROL(uz2[k.indeks(i, 2, 2)] == uz[k.indeks(i, 2, 2)]);
}

FIKO_TEST(katman_dolum_yas_ve_duvar) {
  // Ergiyik yaşı = toplamSure − varış; duvar teması yalnız Sinir hücrede.
  const u32 n = 4;
  VoxelKafes k = kafesYap(n);
  const u32 ic = k.indeks(1, 1, 1), sinir = k.indeks(2, 1, 1);
  k.tip[ic] = HucreTip::Ic;
  k.tip[sinir] = HucreTip::Sinir;
  const u32 N = k.hucreSayi();
  DolumSonuc d;
  d.varisZamani.assign(N, -1.0);
  d.varisT.assign(N, 0.0);
  d.varisZamani[ic] = 1.0;
  d.varisZamani[sinir] = 3.0;
  d.varisT[ic] = 690.0;
  d.toplamSure = 5.0;
  d.hazir = true;
  const SonucKatmanlari s = katmanlariHesapla(k, {}, &d, alasimAlSi7Mg());
  FIKO_KONTROL(s.hazir);
  const KatmanBilgi* yas = s.bul("Ergiyik Yaşı");
  const KatmanBilgi* duvar = s.bul("Duvar Temas Süresi");
  const KatmanBilgi* zaman = s.bul("Dolum Zamanı");
  const KatmanBilgi* cepheT = s.bul("Cephe Sıcaklığı");
  FIKO_KONTROL(yas && duvar && zaman && cepheT);
  FIKO_KONTROL(std::abs(yas->alan[ic] - 4.0f) < 1e-5f);
  FIKO_KONTROL(std::abs(yas->alan[sinir] - 2.0f) < 1e-5f);
  FIKO_KONTROL(duvar->alan[ic] == kKatmanGecersiz);      // iç hücre = duvar yok
  FIKO_KONTROL(std::abs(duvar->alan[sinir] - 2.0f) < 1e-5f);
  FIKO_KONTROL(std::abs(zaman->alan[ic] - 1.0f) < 1e-5f);
  FIKO_KONTROL(std::abs(cepheT->alan[ic] - 690.0f) < 1e-3f);
  // Katılaşma yok → yalnız dolum katmanları, hepsi Dolum kaynaklı.
  for (const auto& kb : s.katmanlar) FIKO_KONTROL(kb.kaynak == KatmanKaynak::Dolum);
}

FIKO_TEST(katman_jenerik_kontrat) {
  // UI kontratı: her katman ad+alan(N)+lejant min≤maks taşır; bul() çalışır.
  const u32 n = 4;
  VoxelKafes k = kafesYap(n);
  hepsiIc(k);
  const u32 N = k.hucreSayi();
  k.fs.assign(N, 1.0);
  KatilasmaSonuc kat;
  kat.katilasmaSuresi.assign(N, 0.0);
  kat.sonSicaklik.assign(N, 300.0);
  kat.niyama.assign(N, 1.0);
  kat.sdas.assign(N, 30.0);
  kat.hotSpotSure = 0.0;
  kat.hazir = true;
  for (u32 i = 0; i < N; ++i) kat.katilasmaSuresi[i] = (f64)i;
  kat.hotSpotSure = (f64)(N - 1);
  DolumSonuc d;
  d.varisZamani.assign(N, 0.5);
  d.toplamSure = 2.0;
  d.hazir = true;
  const SonucKatmanlari s = katmanlariHesapla(k, kat, &d, alasimAlSi7Mg());
  FIKO_KONTROL(s.hazir);
  FIKO_KONTROL(s.katmanlar.size() == 19);  // 13 katılaşma (Feedmod+3 gerilme) + 6 dolum
  for (const auto& kb : s.katmanlar) {
    FIKO_KONTROL(!kb.ad.empty());
    FIKO_KONTROL(!kb.aciklama.empty());
    FIKO_KONTROL(kb.alan.size() == N);
    FIKO_KONTROL(kb.min <= kb.maks);
  }
  FIKO_KONTROL(s.bul("Niyama") != nullptr);
  FIKO_KONTROL(s.bul("olmayan-katman") == nullptr);
  const KatmanBilgi* fsT = s.bul("Katılaşma Süresi");
  FIKO_KONTROL(fsT && fsT->maks > fsT->min);  // 0..N-1 yayılı alan → aralık > 0
}

FIKO_TEST(katman_feedmod_chvorinov_tersi) {
  // Feedmod: M_i = M_parça·√(t_i/t_maks)/10 [cm] — t_maks hücrede M_parça/10,
  // t_maks/4 hücrede yarısı (√ ölçekleme). Geç katılaşan > erken katılaşan.
  const Alasim al = alasimAlSi7Mg();
  VoxelKafes k = kafesYap(4);
  hepsiIc(k);
  const u32 N = k.hucreSayi();
  k.fs.assign(N, 1.0);
  KatilasmaSonuc kat;
  kat.katilasmaSuresi.assign(N, 100.0);
  kat.sonSicaklik.assign(N, 300.0);
  kat.niyama.assign(N, 1.0);
  kat.sdas.assign(N, 30.0);
  const u32 erken = k.indeks(1, 1, 1);
  kat.katilasmaSuresi[erken] = 25.0;  // t_maks/4 → M yarısı
  kat.hotSpotSure = 100.0;
  kat.hazir = true;
  const ParcaModul pm = parcaModulu(k);
  FIKO_KONTROL(pm.gecerli && pm.modul > 0.0);
  const SonucKatmanlari s = katmanlariHesapla(k, kat, nullptr, al);
  const KatmanBilgi* feed = s.bul("Feedmod");
  FIKO_KONTROL(feed && feed->yaklasik && feed->birim == "cm");
  const u32 gec = k.indeks(2, 2, 2);
  const f32 mCm = (f32)(pm.modul * 0.1);
  FIKO_KONTROL(std::abs(feed->alan[gec] - mCm) < 1e-4f * mCm);
  FIKO_KONTROL(std::abs(feed->alan[erken] - 0.5f * mCm) < 1e-3f * mCm);
}

FIKO_TEST(katman_malzeme_kaynagi) {
  // girisId alanı → "Malzeme Kaynağı" katmanı (giriş no = id+1; yok = geçersiz).
  const u32 n = 4;
  VoxelKafes k = kafesYap(n);
  const u32 a = k.indeks(0, 1, 1), b = k.indeks(3, 1, 1), c = k.indeks(1, 1, 1);
  k.tip[a] = k.tip[b] = k.tip[c] = HucreTip::Ic;
  const u32 N = k.hucreSayi();
  DolumSonuc d;
  d.varisZamani.assign(N, -1.0);
  d.varisZamani[a] = 0.0;
  d.varisZamani[b] = 0.5;
  d.varisZamani[c] = 1.0;
  d.girisId.assign(N, kGirisYok);
  d.girisId[a] = 0;
  d.girisId[b] = 1;
  d.girisId[c] = 0;
  d.toplamSure = 1.0;
  d.hazir = true;
  const SonucKatmanlari s = katmanlariHesapla(k, {}, &d, alasimAlSi7Mg());
  const KatmanBilgi* mk = s.bul("Malzeme Kaynağı");
  FIKO_KONTROL(mk && mk->yaklasik);
  FIKO_KONTROL(mk->alan[a] == 1.0f);
  FIKO_KONTROL(mk->alan[b] == 2.0f);
  FIKO_KONTROL(mk->alan[c] == 1.0f);
  FIKO_KONTROL(mk->alan[k.indeks(2, 2, 2)] == kKatmanGecersiz);  // kalıp hücresi
  // girisId boy uyuşmazsa katman üretilmez (çökme yok).
  DolumSonuc d2 = d;
  d2.girisId.clear();
  FIKO_KONTROL(katmanlariHesapla(k, {}, &d2, alasimAlSi7Mg()).bul("Malzeme Kaynağı") ==
               nullptr);
}

FIKO_TEST(katman_kesit_ve_band) {
  // Kesit süpürme: X yarısı → hücre sayısı düşer, lejant aralığı DEĞİŞMEZ.
  // Kademeli kip: renkler bandSayi'dan fazla benzersiz olamaz.
  const u32 n = 6;
  VoxelKafes k = kafesYap(n);
  hepsiIc(k);
  const u32 N = k.hucreSayi();
  std::vector<f32> alan(N);
  for (u32 i = 0; i < N; ++i) alan[i] = (f32)i;
  VoxelGorselAyar ay;
  const VoxelGorselSonuc tam = alanMeshKur(k, alan, ay, -0.5f);
  FIKO_KONTROL(tam.gecerli && tam.hucreSayi == N);
  ay.kesitEksen = 0;
  ay.kesitOran = 0.5f;
  const VoxelGorselSonuc yarim = alanMeshKur(k, alan, ay, -0.5f);
  FIKO_KONTROL(yarim.gecerli);
  FIKO_KONTROL(yarim.hucreSayi < tam.hucreSayi && yarim.hucreSayi >= N / 2 - n * n);
  FIKO_KONTROL(yarim.alanMin == tam.alanMin && yarim.alanMax == tam.alanMax);
  ay.kesitOran = 0.0f;  // tek dilim
  FIKO_KONTROL(alanMeshKur(k, alan, ay, -0.5f).hucreSayi == n * n);
  // Kademeli: benzersiz vertex renk adedi ≤ bandSayi.
  ay.kesitEksen = -1;
  ay.bandli = true;
  ay.bandSayi = 5;
  const VoxelGorselSonuc bandli = alanMeshKur(k, alan, ay, -0.5f);
  std::vector<f32> renkler;
  for (const auto& v : bandli.mesh.vertexler) renkler.push_back(v.renk[0] * 1000.0f +
                                                                v.renk[1] * 10.0f + v.renk[2]);
  std::sort(renkler.begin(), renkler.end());
  renkler.erase(std::unique(renkler.begin(), renkler.end()), renkler.end());
  FIKO_KONTROL((int)renkler.size() <= ay.bandSayi);
}

FIKO_TEST(katman_bos_giris_cokmez) {
  const Alasim al = alasimAlSi7Mg();
  // Boş kafes → hazir=false.
  VoxelKafes bos;
  FIKO_KONTROL(!katmanlariHesapla(bos, {}, nullptr, al).hazir);
  // Kafes var ama ne katılaşma ne dolum → hazir=false.
  VoxelKafes k = kafesYap(4);
  FIKO_KONTROL(!katmanlariHesapla(k, {}, nullptr, al).hazir);
  // hazir=false katılaşma + boyutu yanlış dolum → hazir=false, çökme yok.
  KatilasmaSonuc hazirDegil;
  hazirDegil.katilasmaSuresi.assign(k.hucreSayi(), 1.0);
  DolumSonuc bozuk;
  bozuk.hazir = true;
  bozuk.varisZamani.assign(3, 0.0);
  FIKO_KONTROL(!katmanlariHesapla(k, hazirDegil, &bozuk, al).hazir);
  // Saf yardımcılar bozuk boyutla çökmeyip geçersiz alan döner.
  const std::vector<f32> hiz = cepheHiziHesapla(k, {}, 20.0);
  FIKO_KONTROL(hiz.size() == k.hucreSayi());
  for (f32 v : hiz) FIKO_KONTROL(v == kKatmanGecersiz);
  DolumSonuc bosDolum;
  const std::vector<f32> uz = akisUzunluguHesapla(k, bosDolum);
  for (f32 v : uz) FIKO_KONTROL(v == kKatmanGecersiz);
}