import scala.collection.mutable
import scala.io.Source
import scala.util.Random

object C {
  val n = 3
  val K = 0.5
}


class Kromosom(var elementi:List[Float]) {

  val vjerojatnostMutacije = C.n/elementi.size

  //Krizanje
  def X (that:Kromosom):Kromosom = {

   val  dijete = for(i <- 0 to (elementi.size-1)) yield (elementi(i) + that.elementi(i))/2

    new Kromosom(dijete.toList)

  }

  //Mutacija
  def unary_! = {
    val brojMutiranih = (vjerojatnostMutacije*elementi.size).toInt
    val pozicije = Seq.fill(brojMutiranih)(Random.nextInt()).map(i=>Math.abs(i)%elementi.size)


    val nova = mutable.MutableList(elementi:_*)

    pozicije.foreach(i=>nova(i)+=(Random.nextGaussian()*C.K).toFloat)
    new Kromosom(List(nova:_*))
  }

  def getTezineBridova() = elementi.take(C.n)
  def getTezineNeurona() = elementi.take(C.n*2).drop(C.n)
  def getTezineIzlaza() = elementi.drop(C.n*2)
}

object Zadatak {

  var jedinke:List[Kromosom] = List()

  var listUlaza:mutable.HashMap[Float,Float] = new mutable.HashMap[Float,Float]()

  def main(args:Array[String]) {



    for(line <- Source.fromFile("train-set.txt").getLines()) {
      val polje = line.split(" ")
      listUlaza(polje(0).toFloat) = polje(1).toFloat
    }

    var brojKromosoma = Console.readLine().toInt
    jedinke = (for(i<-0 to brojKromosoma) yield new Kromosom(Seq.fill(C.n*3)(Random.nextInt()).map(i=>(i%10).toFloat).toList)).toList

    var uvjet = false

    while(!uvjet) {

      var listaGreski:List[(Float,Kromosom)] = List()

      for(k <- 0 to(brojKromosoma-1)) {
        var pogreska=0.0f
        for((x,t) <-listUlaza) {
          val tezineBridova = jedinke(k).getTezineBridova()
          val tezineNeurona = jedinke(k).getTezineNeurona()
          val tezineIzlaza = jedinke(k).getTezineIzlaza()

          for(i<- 0 to (C.n-1)) {
            val rez = (x*tezineBridova(i) + tezineNeurona(i)) * tezineIzlaza(i)
            val sig = 1/(1+Math.exp(-rez))
            pogreska += (t-sig.toFloat)*(t-sig.toFloat)
          }
        }
        pogreska = pogreska / listUlaza.size

        if(pogreska < 0.5) uvjet = true
        println(s"${pogreska} \t ${jedinke(k).elementi}")
        listaGreski.:+=((pogreska,jedinke(k)))
      }


      jedinke = stvoriNovuPopulaciju(listaGreski,brojKromosoma)
      println("="*30)
    }
  }

  def stvoriNovuPopulaciju(lista:List[(Float,Kromosom)],brojKromosoma:Int):List[Kromosom] = {

    val sortirano = lista.sortWith((a,b) => a._1 < b._1)

    val najbolji = List(sortirano(0)._2)

    val listaParova = for(x<-sortirano; y<-sortirano
                          if(x._2 != y._2)) yield (x,y)


    val a = listaParova.take(brojKromosoma).map(i=>{
      val dijete:Kromosom = i._1._2 X i._2._2
      ! dijete // Mutiraj ga
    })

   return  najbolji ::: a

  }
}