package Esercitazione1;

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintStream;
import java.util.Arrays;
import java.util.Random;

public class OrdinaArray {

    /*
     * Algoritmo bubblesort per l'ordinamento di un array di interi A
     * usando come relazione d'ordine totale "<="
     * @param A array passato all'algoritmo che deve essere ordinato
     */
    static int bubblesort(int A[]){
        int numeroConfronti=0;
        for(int i = 1; i <= A.length - 1; i++) {
            boolean scambiAvvenuti = false;
            for(int j = 1; j <= A.length - 1; j++) {
                numeroConfronti = numeroConfronti + 1;
                if( A[j] <= A[j - 1] ) {
                    swap(A, j-1, j);
                    scambiAvvenuti = true;
                }
            }
            if (!scambiAvvenuti) {
                break;
            }
        }
        return numeroConfronti;
    }

    /*
     * Algoritmo selectionsort per l'ordinamento di un array di interi A
     * usando come relazione d'ordine totale "<="
     * @param A
     */
    static int selectionsort(int A[]) {
        int numeroConfronti = 0;
        for (int k = -1; k <= A.length - 2; k++) {
            int min = k + 1;
            for (int j = k + 2; j <= A.length - 1; j++) {
                if (A[j] < A[min]) {
                    min = j;
                }
                numeroConfronti = numeroConfronti + 1;
            }
            if (min != k + 1) {
                swap(A, min, k + 1);
            }
        }
        return numeroConfronti;
    }

    /*
     * algoritmo insertionsort per l'ordinamento di un array di interi A
     * usando come relazione d'ordine totale "<="
     * @param A
     */
    static int insertionsort(int A[]) {
        int numeroConfronti = A.length;
        int min = 0;
        for (int i = 1; i < A.length - 1; i++) {
            if (A[i] < A[min]) {
                min = i;
            }
        }

        swap(A, min, 0);

        for (int k = 1; k <= A.length - 2; k++) {
            int x = A[k + 1];
            int j;
            for (j = k; j >= 1; j--) {
                numeroConfronti = numeroConfronti + 1;
                if (A[j] <= x) {
                    break;
                }
            }
            for (int h = k; h >= j + 1; h--) {
                // shift a destra
                A[h + 1] = A[h];
            }
            A[j + 1] = x;
        }
        return numeroConfronti;
    }

    /*
     * Inizializza l'array di interi A con numeri interi generati in maniera casuale
     * con valore tra 1 e A.length
     * @param A
     */
    static void inizializzaArrayCasuale(int A[]){
        Random g = new Random();
        for (int i = 1; i < A.length; i++) {
            int casuale = g.nextInt(A.length) + 1;
            A[i] = casuale;
        }
    }

    /*
     * Inizializza l'array di interi A con i numeri interi 1, 2, 3,..., A.length
     * @param A
     */
    static void inizializzaArrayCrescente(int A[]){
        for (int i = 0; i < A.length; i++) {
            A[i] = i + 1;
        }
    }
    /*
     * Inizializza l'array di interi A con numeri interi A.length, A.length-1,...,2, 1
     * @param A
     */
    static void inizializzaArrayDecrescente(int A[]){
        int n = A.length;
        for (int i = 0; i < A.length; i++) {
            A[i] = n;
            n--;
        }
    }

    /*
     * Stampa gli elementi contenuti nell'array A
     * @param A
     */
    static void stampaArray(int A[]){
        for (int i = 0; i < A.length; i++) {
            System.out.print(A[i] + " ");
        }
    }

    private static void swap(int A[], int a, int b) {
        int tmp = A[a];
        A[a] = A[b];
        A[b] = tmp;
    }

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {

        int maxDim, step;
        int contatore;
        maxDim=new Integer(args[0]).intValue();
        step=new Integer(args[1]).intValue();

        try {

            FileOutputStream file = new FileOutputStream("statistica.csv");
            PrintStream Output = new PrintStream(file);

            Output.println("dimArray; " +
                    "BubbleNroConfrontiCasuale; BubbleNroConfrontiCrescenti; BubblenroConfrontiDecrescente; " +
                    "SelectionNroConfrontiCasuale; SelectionNroConfrontiCrescenti; SelectionNroConfrontiDecrescente;");

            for(int i=step; i <= maxDim; i += step)
            {
                int A[]=new int[i];
                String outString = "";

                inizializzaArrayCasuale(A);
                int copy[] = Arrays.copyOf(A, A.length);

                System.out.println("Array di dimensione " + i + " ordinato con BUBBLESORT");
                outString += String.valueOf(i) + ";";
                System.out.println("***************************************************");
                System.out.println("Uso del generatore di numeri casuali");
                stampaArray(A);
                contatore=bubblesort(A);
                System.out.print(": " + contatore + " confronti per ottenere ");
                 outString += contatore + ";";
                stampaArray(A);
                System.out.println("");
                inizializzaArrayCrescente(A);
                stampaArray(A);
                contatore=bubblesort(A);
                System.out.print(": " + contatore + " confronti per ottenere ");
                 outString += contatore + ";";
                stampaArray(A);
                System.out.println("");
                inizializzaArrayDecrescente(A);
                stampaArray(A);
                contatore=bubblesort(A);
                System.out.print(": " + contatore + " confronti per ottenere ");
                 outString += contatore;
                stampaArray(A);
                System.out.println("");
                //SELECTION
                System.out.println("\n");
                System.out.println("Array di dimensione " + i + " ordinato con SELECIONSORT");
                System.out.println("***************************************************");
                System.out.println("Uso del generatore di numeri casuali");
                A = Arrays.copyOf(copy, copy.length);
                stampaArray(A);
                contatore = selectionsort(A);
                System.out.print(": " + contatore + " confronti per ottenere ");
                stampaArray(A);
                System.out.println("");
                inizializzaArrayCrescente(A);
                stampaArray(A);
                contatore = selectionsort(A);
                System.out.print(": " + contatore + " confronti per ottenere ");
                stampaArray(A);
                System.out.println("");
                inizializzaArrayDecrescente(A);
                stampaArray(A);
                contatore = selectionsort(A);
                System.out.print(": " + contatore + " confronti per ottenere ");
                stampaArray(A);
                System.out.println("\n");
                //INSERTION
                System.out.println("\n");
                System.out.println("Array di dimensione " + i + " ordinato con INSERTIONSORT");
                System.out.println("***************************************************");
                System.out.println("Uso del generatore di numeri casuali");
                A = Arrays.copyOf(copy, copy.length);
                stampaArray(A);
                contatore = insertionsort(A);
                System.out.print(": " + contatore + " confronti per ottenere ");
                stampaArray(A);
                System.out.println("");
                inizializzaArrayCrescente(A);
                stampaArray(A);
                contatore = insertionsort(A);
                System.out.print(": " + contatore + " confronti per ottenere ");
                stampaArray(A);
                System.out.println("");
                inizializzaArrayDecrescente(A);
                stampaArray(A);
                contatore = insertionsort(A);
                System.out.print(": " + contatore + " confronti per ottenere ");
                stampaArray(A);
                System.out.println("\n");

                Output.println(outString);
            }
            Output.close();

        } catch(IOException e) {
            System.out.println("Errore: " + e);
            System.exit(1);
        }
    }
}