package matematica;

import java.util.Arrays;

import matematica.exceptions.FatorialInvalidoException;
import matematica.exceptions.FibonacciInvalidoException;
import matematica.exceptions.RaizQuadradaInvalidaException;

/**
 * Classe utilizada para contas matemáticas de formas rápidas.
 *
 * @author Guilherme
 * @version 1.0
 * @since 22/03/2019
 * @category Matemática
 *
 */
public class Calculos {

    /**
     * Faz a soma de vários números. Aceita números negativos para fazer uma subtração,
     * para isso basta colocar um sinal de menos '-' na frente do número. Exemplo:
     * somar(-1, 2, 3); A conta realizada será: -1 + 2 + 3 = 4. Outro exemplo:
     * somar(2, -3, -4); A conta será: 2 + (-3) + (-4) = -5.
     *
     * @param numeros <p>Conjunto de números que serão somados.</p>
     * @return <p>Retorna a soma dos números passados na assinatura do método.</p>
     */
    public static double somar(double ... numeros) {
        double total = 0;

        for (double somar : numeros) {
            total += somar;
        }

        return total;
    }


    /**
     * Faz o fatorial de um número. Exemplo: fatorial(3); 3! = 3 * 2 * 1 = 6.
     *
     * @param numero <p>Número que terá seu fatorial extraído.</p>
     * @return <p>Retorna o fatorial do número passado na assinatura do método.</p>
     * @throws FatorialInvalidoException Acontece caso o número informado seja menor que 0 (zero).
     */
    public static int fatorial(int numero) {
        if (numero < 0) {
            try {
                throw new FatorialInvalidoException();
            } catch (FatorialInvalidoException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        if (numero == 0)
            return 1;
        else
            return numero *= fatorial(numero - 1);
    }

    /**
     * Extrai a raiz quadrada de um número usando a equação de Pell.
     * <br>Observação: o retorno poderá ser uma aproximação!</br>
     *
     * @param numero <p>Número que terá sua raiz quadrada extraída pela equação de Pell.</p>
     * @return <p>Retorna a raiz quadrada de um número por meio da equação de Pell.</p>
     * @throws RaizQuadradaInvalidaException Acontece quando o número passado na assinatura é negativo.
     */
    public static int pell(int numero) {

        if (numero < 0) {
            try {
                throw new RaizQuadradaInvalidaException();
            } catch (RaizQuadradaInvalidaException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        int impar = 1, etapas = 0;
        boolean subtraivel = true;

        while (subtraivel) {
            if (numero - impar < 0) {
                subtraivel = false;
                break;
            }
            numero -= impar;
            impar += 2;
            etapas++;
        }

        return etapas;
    }

    /**
     * Informa o número na posição da sequência de Fibonnaci passado na assinatura do método.
     *
     * @param numero <p>Casa do número da sequência de Fibonnaci.</p>
     * @return <p>Retorna o número da casa da sequência de Fibonacci passado no método.</p>
     * @throws FibonacciInvalidoException Acontece quando o número passado na assinatura é negativo ou zero.
     */
    public static int fibonacci(int numero) {

        if (numero <= 0) {
            try {
                throw new FibonacciInvalidoException();
            } catch (FibonacciInvalidoException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        if (numero == 1)
            return 0;
        else if (numero == 2 || numero == 3)
            return 1;
        else
            return fibonacci(numero - 1) + fibonacci(numero - 2);

    }

    /**
     * Informa todos os números da sequência de Fibonnaci até a casa passada na assinatura do método.
     *
     * @param numero <p>Casa do número da sequência de Fibonnaci.</p>
     * @return <p>Retorna um array com todos os números da sequência de Fibonnaci até a casa passada na assinatura do método.</p>
     * @throws NegativeArraySizeException Acontece quando o número passado na assinatura é negativo.
     * @throws ArrayIndexOutOfBoundsException Acontece quando tenta recuperar um dado de uma casa maior que as casas do array.
     */
    public static int[] sequenciaFibonacci(int numero) {

        int[] sequencia = new int[numero];

        for (int i = 0; i < sequencia.length; i++)
            sequencia[i] = fibonacci(numero - i);

        Arrays.sort(sequencia); //organizando o Array dos números menores para os maiores

        return sequencia;
    }

}