package number

import (
	"fmt"
	"math/big"
	"strconv"
	"strings"

	"gitea.zaclys.com/bvaudour/gob/option"
)

// Undefined retourne un nombre indéfini, signé :
// - si sign < 0, retourne -∞
// - si sign > 0, retourne +∞
// - sinon, retourne NaN
func Undefined[N integer | float](sign N) Number {
	return Number{
		base: 10,
		tpe:  Integer,
		sign: signOf(sign),
	}
}

// Nan retourne NaN.
func Nan() Number { return Undefined(0) }

// Inf retourne +∞.
func Inf() Number { return Undefined(1) }

// NegInf retourne -∞.
func NegInf() Number { return Undefined(-1) }

// IntOf0 retourne un nombre entier à partir d’un entier, et éventuellement une base.
func IntOf0(i *big.Int, base ...uint) Number {
	if i == nil {
		return Nan()
	}

	n := Number{
		number: option.Some(new(big.Rat).SetInt(i)),
		sign:   1,
		base:   formatBase(base...),
		tpe:    Integer,
	}

	return n.format()
}

// IntOf retourne un nombre entier à partir d’un entier, et éventuellement une base.
func IntOf[N integer | float](i N, base ...uint) Number {
	return IntOf0(new(big.Int).SetInt64(int64(i)), base...)
}

func pow[N integer | float, M integer | float](b N, p ...M) Number {
	if len(p) > 0 {
		return IntOf(b).pow(int64(p[0]))
	}
	return IntOf(b).pow(int64(FloatingPrecision))
}

// Zero retourne le nombre 0.
func Zero(base ...uint) Number { return IntOf(0, base...) }

// One retourne le nombre 1.
func One(base ...uint) Number { return IntOf(1, base...) }

// Two retourne le nombre 2.
func Two(base ...uint) Number { return IntOf(2, base...) }

// DecOf0 retourne un nombre décimal à partir d’un rationnel.
func DecOf0(f *big.Rat, base ...uint) Number {
	if f == nil {
		return Nan()
	}

	n := Number{
		number: option.Some(new(big.Rat).Set(f)),
		sign:   1,
		base:   formatBase(base...),
		tpe:    Decimal,
	}

	return n.format()
}

// DecOf retourne un nombre décimal à partir d’un flottant.
func DecOf[N integer | float](f float64, base ...uint) Number {
	return DecOf0(new(big.Rat).SetFloat64(float64(f)))
}

// FracOf0 retourne une fraction à partir d’un numérateur et d’un dénominateur entiers.
func FracOf0(num, denom *big.Int, base ...uint) Number {
	if num == nil || denom == nil {
		return Nan()
	}

	n := Number{
		number: option.Some(new(big.Rat).SetFrac(num, denom)),
		sign:   1,
		base:   formatBase(base...),
		tpe:    Fraction,
	}

	return n.format()
}

// FracOf retourne une fraction à partir d’un numérateur et d’un dénominateur entiers.
func FracOf[N integer | float](num, denom N, base ...uint) Number {
	return FracOf0(new(big.Int).SetInt64(int64(num)), new(big.Int).SetInt64(int64(denom)), base...)
}

func parseBaseN(str string) (next string, base option.Option[uint]) {
	begin := strings.Index(str, "(")
	end := strings.Index(str, ")")

	next = str[end+1:]
	if b, err := strconv.ParseUint(str[begin+1:end], 10, 64); err == nil && isBaseValid(b) {
		base = option.Some(uint(b))
	}
	return
}

func parseBaseB(str string) (next string, base uint) {
	next = str[1:]
	switch str[0] {
	case 'B', 'b':
		base = 2
	case 'O', 'o':
		base = 8
	default:
		base = 16
	}

	return
}

func parseSignN(str string) (next string, sign int) {
	switch str[0] {
	case '-':
		next, sign = str[1:], -1
	case '+':
		next, sign = str[1:], 1
	default:
		next, sign = str, 1
	}

	return
}

func parseSignB(str string) (next string, sign int) {
	next, sign = str[1:], 1
	if str[0] == '1' {
		sign = -1
	}

	return
}

func parseNumber(str string, base uint) (n option.Option[*big.Int]) {
	if e, ok := new(big.Int).SetString(str, int(base)); ok {
		n = option.Some(e)
	}

	return
}

func setInt(str string, base uint, sign int) (n option.Option[Number]) {
	if nb, ok := parseNumber(str, base).Get(); ok {
		if sign < 0 {
			nb.Neg(nb)
		}
		n = option.Some(IntOf0(nb, base))
	}

	return
}

func parseInt10(str string) (n option.Option[Number]) {
	next, sign := parseSignN(str)

	return setInt(next, 10, sign)
}

func parseIntB(str string) (n option.Option[Number]) {
	next, sign := parseSignB(str)
	next, base := parseBaseB(next)

	return setInt(next, base, sign)
}

func parseIntN(str string) (n option.Option[Number]) {
	next, base := parseBaseN(str)
	if b, ok := base.Get(); ok {
		next, sign := parseSignN(next)
		n = setInt(next, b, sign)
	}

	return
}

// Parse retourne un nombre à partir d’une chaîne de caractères.
func Parse(str string) (out option.Option[Number]) {
	switch str {
	case "+∞", "<inf>", "<+inf>":
		return option.Some(Inf())
	case "-∞", "<-inf>":
		return option.Some(NegInf())
	case "NaN", "<NaN>":
		return option.Some(Nan())
	}

	switch {
	case regInt10.MatchString(str):
		return parseInt10(str)
	case regIntB.MatchString(str):
		return parseIntB(str)
	case regIntN.MatchString(str):
		return parseIntN(str)
	case regDec.MatchString(str):
		l := len(str)
		i := strings.Index(str, ".")
		dot := l - 1 - i
		str = fmt.Sprintf("%s%s", str[:i], str[i+1:])
		if n, ok := Parse(str).Get(); ok {
			out = option.Some(n.Div(pow(n.Base(), dot)).ToType(Decimal))
		}
	case regExp10.MatchString(str):
		i := strings.Index(strings.ToLower(str), "e")
		if exponent, err := strconv.Atoi(str[i+1:]); err == nil {
			if n, ok := Parse(str[:i]).Get(); ok {
				out = option.Some(n.Mul(pow(10, exponent)).ToType(Scientific))
			}
		}
	case regExpN.MatchString(str):
		i, j := strings.Index(str, "×"), strings.Index(str, "^")
		if expBase, err := strconv.ParseUint(str[i+2:j], 10, 64); err == nil && isBaseValid(expBase) {
			if exponent, err := strconv.Atoi(str[j+1:]); err == nil {
				if n, ok := Parse(str[:i]).Get(); ok {
					out = option.Some(n.Mul(pow(expBase, exponent)).ToType(Scientific))
				}
			}
		}
	case regFrac.MatchString(str):
		i := strings.Index(str, "/")
		num, denom := Parse(str[:i]), Parse(str[i+1:])
		if n, ok := num.Get(); ok {
			if d, ok := denom.Get(); ok {
				out = option.Some(n.Div(d).ToType(Fraction))
			}
		}
	}

	return
}

// ParseBool retourne 1 si vrai, et 0 sinon.
func ParseBool(b bool) Number {
	if b {
		return One()
	}
	return Zero()
}

// ToBool retourne vrai si le nombre n’est ni NaN ni 0.
func ToBool(n Number) bool { return n.Sign() != 0 }