package com.company;

import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.Field;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.HashSet;
import java.util.Scanner;

class Cube {
    String top;
    String bottom;
    String left;
    String right;
    String front;
    String back;

    void rotate(int direction) {
        String tmp;
        switch (direction) {
            case 1:
                tmp = left;
                left = front;
                front = right;
                right = back;
                back = tmp;
                break;
            case 2:
                tmp = top;
                top = front;
                front = bottom;
                bottom = back;
                back = tmp;
                break;
            case 3:
                tmp = top;
                top = right;
                right = bottom;
                bottom = left;
                left = tmp;
                break;
        }
    }
}

public class Main {
    static Cube createCube(String top, String bottom, String left, String right, String front, String back) {
        Cube cube = new Cube();
        cube.top = top;
        cube.bottom = bottom;
        cube.left = left;
        cube.right = right;
        cube.front = front;
        cube.back = back;
        return cube;
    }

    static boolean allDistinct(ArrayList<String> arr) {
        HashSet<String> arr2 = new HashSet<>(arr);
        boolean result = arr2.size() == arr.size();
        return result;
    }

    static boolean validate(ArrayList<Cube> cubes) {
        ArrayList<String> frontArr = new ArrayList<>();
        ArrayList<String> topArr = new ArrayList<>();
        ArrayList<String> backArr = new ArrayList<>();
        ArrayList<String> bottomArr = new ArrayList<>();

        for (Cube cube : cubes) {
            frontArr.add(cube.front);
            topArr.add(cube.top);
            backArr.add(cube.back);
            bottomArr.add(cube.bottom);
        }
        boolean result = allDistinct(frontArr) && allDistinct(topArr) && allDistinct(backArr) && allDistinct(bottomArr);
        return result;
    }

    static void permute(ArrayList<Cube> cubes, int cubeNumber, int mistakes, int i, int j, int k) {
        ArrayList<Cube> subcubes = new ArrayList<>();
        for (int n = 0; n < cubeNumber; n++)
            subcubes.add(cubes.get(n));
        boolean stop = false;

        if (validate(subcubes)) {
            if (cubeNumber < 4)
                permute(cubes, cubeNumber + 1, mistakes, 0, 0, 0);
        } else {
            if (i < 5)
                cubes.get(cubeNumber - 1).rotate(1);
            else if (j < 5) {
                i = 0;
                cubes.get(cubeNumber - 1).rotate(2);
                j++;
            } else if (k < 5) {
                i = 0;
                j = 0;
                cubes.get(cubeNumber - 1).rotate(3);
                k++;
            } else {
                if (mistakes < 4) {
                    mistakes++;
                    cubes.get(0).rotate(2);
                } else {
                    mistakes = 0;
                    cubes.get(0).rotate(3);
                }
                permute(cubes, 2, mistakes, 0, 0, 0);
                stop = true;
            }
            if (!stop) {
                i++;
                permute(cubes, cubeNumber, mistakes, i, j, k);
            }
        }
    }

    static boolean isUserWantToSave(Scanner scan) {
        boolean notCorrect = true;
        String choice = "";
        System.out.println("Хотите сохранить результат в файл?");
        while(notCorrect) {
            System.out.println("Введите либо [д], либо [н]");
            choice = scan.nextLine();
            if(choice.equals("д") || choice.equals("н"))
                notCorrect = false;
        }
        return choice.equals("д");
    }

    static void saveResult(String res) {
        Scanner scan = new Scanner(System.in);
        if(isUserWantToSave(scan)) {
            System.out.println("Введите полное имя файла");
            String filePath = scan.nextLine();
            try(FileWriter fw = new FileWriter(filePath)) {
                fw.write(res);
                System.out.println("Результат успешно сохранен в файл.");
            } catch (IOException err) {
                System.out.println("Произошла ошибка при попытке сохранить данные в файл.");
            }
        }
    }

    static String getSolution(ArrayList<Cube> cubes) {
        int cubeNum = 1;
        String res = "";
        for(Cube cube : cubes) {
            res += "\nРешение для кубика №" + cubeNum + '\n';
            Field[] fields = cube.getClass().getDeclaredFields();
            try {
                for (Field field : fields) {
                    field.setAccessible(true);
                    String value = (String) field.get(cube);
                    res += field.getName() + " = " + value + '\n';
                }
                cubeNum++;
            } catch (IllegalAccessException err) {
                System.out.println("Возникла ошибка при выводе решения для кубика №" + cubeNum);
            }
        }
        return res;
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Данная программа решает головоломку с кубиками, меняя стороны кубиков таким образом, чтобы они образовывали прямоугольную призму, каждая боковая грань которой раскрашена во все четыре цвета.");
        Cube cube1 = createCube("голубой", "красный", "зеленый", "зеленый", "белый", "голубой");
        Cube cube2 = createCube("зеленый", "красный", "красный", "красный", "белый", "голубой");
        Cube cube3 = createCube("зеленый", "красный", "белый", "голубой", "белый", "зеленый");
        Cube cube4 = createCube("белый", "зеленый", "красный", "голубой", "белый", "голубой");
        ArrayList<Cube> cubes = new ArrayList<>(Arrays.asList(cube1, cube2, cube3, cube4));
        int cubeNum = 2;
        int mistakes = 1;
        permute(cubes, cubeNum, mistakes, 0, 0, 0);
        String solution = getSolution(cubes);
        System.out.println(solution);
        saveResult(solution);
    }
}