package com.zy.common.utils;

import com.zy.common.model.NavigateNode;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.PriorityQueue;

/**
 * A*算法实现类
 */
public class NavigateSolution {

    // -1 -> 墙壁， 1 -> 起点  2 -> 终点  3-> 母轨  4->站点

    int[][] map = {{}};

    public NavigateSolution() {
        //载入地图
        NavigateMapData mapData = new NavigateMapData();
        int[][] data = mapData.getData();
        this.map = data;
    }

    public NavigateSolution(Integer mapType, Integer lev, List<int[]> whitePoints, List<int[]> shuttlePoints) {
        //载入地图指定层高地图
        NavigateMapData mapData = new NavigateMapData(lev);
        int[][] data = mapData.getDataFromRedis(mapType, whitePoints, shuttlePoints);
        if (data == null) {
            data = mapData.getData(mapType, whitePoints, shuttlePoints);
        }
        this.map = data;
    }

    public NavigateSolution(int[][] data) {
        this.map = data;
    }

    // Open表用优先队列
    public PriorityQueue<NavigateNode> Open = new PriorityQueue<NavigateNode>();
    //Close表用普通的数组
    public ArrayList<NavigateNode> Close = new ArrayList<NavigateNode>();
    //Exist表用来存放已经出现过的结点。
    public ArrayList<NavigateNode> Exist = new ArrayList<NavigateNode>();

    public NavigateNode astarSearch(NavigateNode start, NavigateNode end) {
        //把第一个开始的结点加入到Open表中
        this.Open.add(start);
        //把出现过的结点加入到Exist表中
        this.Exist.add(start);
        //主循环
        while (Open.size() > 0) {
            //取优先队列顶部元素并且把这个元素从Open表中删除
            NavigateNode current_node = Open.poll();
            //将这个结点加入到Close表中
            Close.add(current_node);
            //对当前结点进行扩展，得到一个四周结点的数组
            ArrayList<NavigateNode> neighbour_node = extend_current_node(current_node);
            //对这个结点遍历，看是否有目标结点出现
            for (NavigateNode node : neighbour_node) {
                // G + H + E (对启发函数增加去拐点方案calcNodeExtraCost)
                int gCost = calcNodeCost(current_node, node) * calcNodeExtraCost(current_node, node, end);
                if (node.getX() == end.getX() && node.getY() == end.getY()) {//找到目标结点就返回
                    //init_node操作把这个邻居结点的父节点设置为当前结点
                    //并且计算出G， F， H等值
                    node.init_node(current_node, end);
                    return node;
                }

                //(对启发函数增加去拐点方案calcNodeExtraCost)
                if (is_exist(node)) {
                    if (gCost < node.getG()) {
                        node.setFather(current_node);
                        node.setG(gCost);
                        node.setF(node.getG() + node.getH());
                    }
                }else {
                    //没出现过的结点加入到Open表中并且设置父节点
                    //进行计算对G, F, H 等值
                    node.init_node(current_node, end);
                    node.setG(gCost);
                    node.setH(calcNodeCost(node, end));
                    node.setF(node.getG() + node.getH());

                    Open.add(node);
                    Exist.add(node);
                }
            }
        }
        //如果遍历完所有出现的结点都没有找到最终的结点，返回null
        return null;
    }


    public ArrayList<NavigateNode> extend_current_node(NavigateNode current_node) {
        //获取当前结点的x, y
        int x = current_node.getX();
        int y = current_node.getY();
        //如果当前结点的邻结点合法，就加入到neighbour_node
        ArrayList<NavigateNode> neighbour_node = new ArrayList<NavigateNode>();
//        if (map[x][y] == 0 || map[x][y] == 3) {
//            //只有子轨和母轨才能进行左右移动
//            if (is_valid(x, y + 1))
//            {
//                Node node = new Node(x, y + 1);
//                neighbour_node.add(node);
//            }
//            if (is_valid(x, y - 1))
//            {
//                Node node = new Node(x, y - 1);
//                neighbour_node.add(node);
//            }
//        }
//
//        if (map[x][y] == 3) {
//            //只有母轨才能进行上下移动
//            if (is_valid(x + 1, y))
//            {
//                Node node = new Node(x + 1, y);
//                neighbour_node.add(node);
//            }
//            if (is_valid(x - 1, y))
//            {
//                Node node = new Node(x -1, y);
//                neighbour_node.add(node);
//            }
//        }
        if (map[x][y] == 3) {
            //母轨才能进行左右移动
            if (is_valid(x, y + 1))
            {
                NavigateNode node = new NavigateNode(x, y + 1);
                neighbour_node.add(node);
            }
            if (is_valid(x, y - 1))
            {
                NavigateNode node = new NavigateNode(x, y - 1);
                neighbour_node.add(node);
            }
        }

        if (map[x][y] == 0 || map[x][y] == 3 || map[x][y] == 4 || map[x][y] == 5) {
            //子轨和母轨、输送线、充电桩才能进行上下移动
            if (is_valid(x + 1, y))
            {
                NavigateNode node = new NavigateNode(x + 1, y);
                neighbour_node.add(node);
            }
            if (is_valid(x - 1, y))
            {
                NavigateNode node = new NavigateNode(x -1, y);
                neighbour_node.add(node);
            }
        }

        return neighbour_node;
    }

    public boolean is_valid(int x, int y) {
        // 如果结点的位置小于0，则不合法
        if (map[x][y] < 0) return false;
        for (NavigateNode node : Exist) {
            //如果结点出现过，不合法
            if (node.getX() == x && node.getY() == y) {
                return false;
            }
            if (is_exist(new NavigateNode(x, y))) {
                return false;
            }
        }
        //以上情况都没有则合法
        return true;
    }

    public boolean is_exist(NavigateNode node)
    {
        for (NavigateNode exist_node : Exist) {
            if (node.getX() == exist_node.getX() && node.getY() == exist_node.getY()) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

    //------------------A*启发函数------------------//

    //计算通过现在的结点的位置和最终结点的位置计算H值(曼哈顿法：坐标分别取差值相加)
    private int calcNodeCost(NavigateNode node1, NavigateNode node2) {
        return Math.abs(node2.getX() - node1.getX()) + Math.abs(node2.getY() - node1.getY());
    }

    //去除拐点算法，给直线增加优先级
    private int calcNodeExtraCost(NavigateNode currNode, NavigateNode nextNode, NavigateNode endNode) {
        // 第一个点或直线点
        if (currNode.getFather() == null || nextNode.getX() == currNode.getFather().getX()
                || nextNode.getY() == currNode.getFather().getY()) {
            return 0;
        }

        // 拐向终点的点
        if (nextNode.getX() == endNode.getX() || nextNode.getY() == endNode.getY()) {
            return 1;
        }

        // 普通拐点
        /*
        拐点判断逻辑
        拿到父节点和下一节点
        通过判断父节点和下一节点的x数据和y数据都不相同时，则表明当前坐标是一个拐点
         */
        return 10;
    }

    //------------------A*启发函数-end------------------//

}