package com.company;

import java.util.Arrays;
import java.util.Random;
import java.util.Scanner;

import static java.lang.Math.abs;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        Main main = new Main();
        Random random = new Random();
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        // Данные варианта
        byte[] register = {0, 0, 0, 0, 0};
        byte[] polynomial = {1, 1, 0, 1, 0, 1};
        byte[] myMessage = {1, 1, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0};

        // Выбор опции
        String option = "";
        while (!option.equals("1") && !option.equals("2") && !option.equals("3")) {
            System.out.print("Случайная последовательность (1)/ Данные варианта (2)/ Пример из методички (3): ");
            option = scanner.next();
        }

        switch (option) {
            // Случайная последовательность
            case "1":
                System.out.print("Введите длину последовательности (целое положительное число): ");
                byte[] randomMessage = new byte[scanner.nextInt() + register.length];
                // Генерация случайной последовательности
                for (int i = 0; i < randomMessage.length - register.length; i++) {
                    randomMessage[i] = (byte) (abs(random.nextInt()) % 2);
                }
                // Добавление нулей в конец
                for (int j = randomMessage.length - register.length; j < randomMessage.length; j++) {
                    randomMessage[j] = 0;
                }
                System.out.println("Последовательность: " + Arrays.toString(randomMessage));
                // Вычисление CRC
                register = main.getCRC(randomMessage, register, polynomial);
                System.out.println("CRC = " + Arrays.toString(register));
                // Проверка CRC
                System.out.println("Проверка: " + Arrays.toString(main.checkCRC(randomMessage, register, polynomial, main)));
                break;
            case "2": // Данные варианта
                // Вычисление CRC
                register = main.getCRC(myMessage, register, polynomial);
                System.out.println("CRC = " + Arrays.toString(register));
                // Проверка CRC
                System.out.println("Проверка: " + Arrays.toString(main.checkCRC(myMessage, register, polynomial, main)));
                break;
            case "3":
                // Значения из примера в методичке
                byte[] testMessage = {1, 1, 0, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0};
                byte[] testRegister = {0, 0, 0, 0};
                byte[] testPolynomial = {1, 0, 0, 1, 1};
                // Вычисление CRC
                testRegister = main.getCRC(testMessage, testRegister, testPolynomial);
                System.out.println("CRC = " + Arrays.toString(testRegister));
                // Проверка CRC
                System.out.println("Проверка: " + Arrays.toString(main.checkCRC(testMessage, testRegister, testPolynomial, main)));
                break;
        }
    }

    // Вычисление CRC
    private byte[] getCRC(byte[] message, byte[] register, byte[] polynomial) {
        // Обход всего сообщения (эквивалент "Пока остались не обработанные биты")
        for (byte aMessage : message) {
            // Запись выдвигаемого бита
            byte pushedBit = register[0];
            // Сдвиг регистра влево
            for (int j = 1; j < register.length; j++) {
                register[j - 1] = register[j];
            }
            // Запись справа в регистр следующего бита сообщения
            register[register.length - 1] = aMessage;
            if (pushedBit == 1) {
                for (int i = 0; i < register.length; i++) {
                    // Сложение по модулю 2 соответствующих битов регистра и полинома
                    register[i] = (byte) (register[i] ^ polynomial[i + 1]);
                }
            }
            System.out.println(Arrays.toString(register));
        }

        // Готовый CRC
        return register;
    }

    private byte[] checkCRC(byte[] message, byte[] register, byte[] polynomial, Main main) {
        // Запись CRC в конец последовательности
        for (int i = 0; i < register.length; i++) {
            message[i + message.length - register.length] = register[i];
        }
        // Очистка регистра
        for (int i = 0; i < register.length; i++) {
            register[i] = 0;
        }

        // Проверка правильности CRC
        return main.getCRC(message, register, polynomial);
    }
}