#include <iostream>
#include <vector>
#include <random>
#include <cstdlib>
#include <iterator>
#include <ctime>
#include "Sign.h"
#include "Edge.h"
#include <random>

std::vector<Sign> Sig;
std::vector<Edge> Wierz;
int iloscWierzcholkow = 0;
int iloscKrawedzi = 0;
float T = 1000000.0;
float kara = 1000000.0;
int *LosowaPermutacja = new int[16];
float sumaLosowej = 0.0;
float fi = 0.99;


void Data(const std::string& a)
{
	Sign s;
	Edge w;
	std::ifstream plik;
	plik.open(a.c_str());
	if (plik.good())
	{
		plik >> iloscWierzcholkow;
		for (int i = 0; i < iloscWierzcholkow; i++)
		{
			plik >> s;
			Sig.push_back(s);
		}
		plik >> iloscKrawedzi;
		for (int i = 0; i < iloscKrawedzi; i++)
		{
			plik >> w;
			Wierz.push_back(w);
		}
	}
	else
	{
		std::cout << "Brak pliku" << std::endl;
	}
	plik.close();
}

void PrintWczytaneDane()
{
	for (int i = 0; i < Wierz.size(); i++)
	{
		std::cout << Wierz[i].pierwszy;
		std::cout << " - ";
		std::cout << Wierz[i].drugi;
		std::cout << " waga = ";
		std::cout << Wierz[i].waga << std::endl;
	}
}

int LosujWierzcholek()
{
	int wybor = 0;
	int* tmpTab = new int[iloscWierzcholkow];
	for (int i = 0; i < iloscWierzcholkow; i++)
	{
		tmpTab[i] = Sig[i].liczba;
	}
	wybor = (rand() % iloscWierzcholkow - 1);
	return tmpTab[wybor];
}

void LosujPermutacje(bool czyZapisac)
{
	int wylosowanyWierzcholek = 0;
	int *Odwiedzone = new int[iloscWierzcholkow];
	int licznikTablicyOdwiedzonych = 0;
	long float suma = 0.0;
	int losowaPermutacja = 0;

	do {
		wylosowanyWierzcholek = LosujWierzcholek();
		for (int i = 0; i < iloscWierzcholkow; i++)
		{
			if (Odwiedzone[i] == wylosowanyWierzcholek)
			{
				break;
			}
			if (i + 1 == iloscWierzcholkow)
			{
				Odwiedzone[licznikTablicyOdwiedzonych] = wylosowanyWierzcholek;
				licznikTablicyOdwiedzonych++;
			}
		}
	} while (licznikTablicyOdwiedzonych != 16);
	for (int i = 0; i < iloscWierzcholkow; i++)
	{
		for (int j = 0; j < Wierz.size(); j++)
		{
			if (i != iloscWierzcholkow - 1)
			{
				//sumujemy wagi krawedzi miedzy elementami
				if ((Odwiedzone[i] == Wierz[j].pierwszy && Odwiedzone[i + 1] == Wierz[j].drugi) || (Odwiedzone[i] == Wierz[j].drugi && Odwiedzone[i + 1] == Wierz[j].pierwszy))
				{
					suma += Wierz[j].waga;
					break;
				}
				else if (j + 1 == Wierz.size())
				{
					suma += kara;
				}
			}
			else if (i == iloscWierzcholkow - 1)
			{
				//sumujemy wagi elementow ostatniego z pierwszym
				if ((Odwiedzone[i] == Wierz[j].pierwszy && Odwiedzone[0] == Wierz[j].drugi) || (Odwiedzone[i] == Wierz[j].drugi && Odwiedzone[0] == Wierz[j].pierwszy))
				{
					suma += Wierz[j].waga;
					break;
				}
				else if (j + 1== Wierz.size())
				{
					suma += kara;
				}
			}
		}
	}
	if (czyZapisac)
	{
		for (int i = 0; i < iloscWierzcholkow; i++)
		{
			LosowaPermutacja[i] = Odwiedzone[i];
		}
		sumaLosowej = suma;
	}
	//PERMUTACJE NA EKRAN
	//std::cout << std::endl;
	//for (int i = 0; i < iloscWierzcholkow; i++)
	//{
	//	std::cout << Odwiedzone[i] << " ";
	//}
	//printf("Suma: %.0f\n", suma);//wyswietlamy duze liczby bez e do potegi
}

void PrintLosowaPermutacja()
{
	std::cout << std::endl << "Wylosowano: ";
	for (int i = 0; i < iloscWierzcholkow; i++)
	{
		std::cout << LosowaPermutacja[i] << " ";
	}
	printf("Suma: %.0f\n", sumaLosowej);//wyswietlamy duze liczby bez e do potegi
}

float RandomFloat(float min, float max)
{
	return  (max - min) * ((((float)rand()) / (float)RAND_MAX)) + min;
}

bool PrzestawWierzcholki()
{
	int tmpPierwszy = 0;
	int tmpDrugi = 0;
	float tmpSuma = sumaLosowej;
	float roznica = 0.0;
	int pierwszy = 0;
	int drugi = 0;
	float prawdopodobienstwoAkceptacji = 0.0;
	float prawdopodobienstwo = 0.0;
	bool status = false;

	//Losujemy dwa wierzcholki do przestawienia

	pierwszy = (rand() % iloscWierzcholkow - 1);
	do
	{
		drugi = (rand() % iloscWierzcholkow - 1);
	} while (drugi==pierwszy);

	std::cout << std::endl << "Wybrano do przestawienia: " << pierwszy +1<< " Wartosc: " << LosowaPermutacja[pierwszy] << " i " << drugi +1<< " Wartosc: " << LosowaPermutacja[drugi] << std::endl;
	tmpPierwszy = LosowaPermutacja[pierwszy];
	tmpDrugi = LosowaPermutacja[drugi];
	LosowaPermutacja[pierwszy] = LosowaPermutacja[drugi];
	LosowaPermutacja[drugi] = tmpPierwszy;

	//Liczymy nowa sume
	sumaLosowej = 0.0;
	for (int i = 0; i < iloscWierzcholkow; i++)
	{
		for (int j = 0; j < Wierz.size(); j++)
		{
			if (i != iloscWierzcholkow - 1)
			{
				//sumujemy wagi krawedzi miedzy elementami
				if ((LosowaPermutacja[i] == Wierz[j].pierwszy && LosowaPermutacja[i + 1] == Wierz[j].drugi) || (LosowaPermutacja[i] == Wierz[j].drugi && LosowaPermutacja[i + 1] == Wierz[j].pierwszy))
				{
					sumaLosowej += Wierz[j].waga;
					break;
				}
				else if (j + 1 == Wierz.size())
				{
					sumaLosowej += kara;
				}
			}
			else if (i == iloscWierzcholkow - 1)
			{
				//sumujemy wagi elementow ostatniego z pierwszym
				if ((LosowaPermutacja[i] == Wierz[j].pierwszy && LosowaPermutacja[0] == Wierz[j].drugi) || (LosowaPermutacja[i] == Wierz[j].drugi && LosowaPermutacja[0] == Wierz[j].pierwszy))
				{
					sumaLosowej += Wierz[j].waga;
					break;
				}
				else if (j + 1 == Wierz.size())
				{
					sumaLosowej += kara;
				}
			}
		}
	}

	//Liczymy roznice sum krawedzi
	roznica = sumaLosowej - tmpSuma;
	printf("Roznica: %.0f\n", roznica); //wyswietlamy duze liczby bez e do potegi

	//Liczymy prawdopodobienstwo dla przestawienia
	prawdopodobienstwo = pow(exp(1.0), ((-1.0) * (roznica / T)));
	std::cout <<"Prawdopodobienstwo przestawienia: " <<prawdopodobienstwo <<std::endl;

	//Liczymy Prawdopodobienstwo akceptacji
	prawdopodobienstwoAkceptacji = RandomFloat(0.0, 1.0);
	std::cout  << "Prawdopodobienstwo akceptacji: " << prawdopodobienstwoAkceptacji << std::endl;

	if ((roznica < 0) || (prawdopodobienstwoAkceptacji <= prawdopodobienstwo))
	{
		//jesli akceptujemy to zostawiamy

		T = fi * T;
		std::cout << "Temperatura: " << T << std::endl;
		return true;
	}
	else
	{
		//Jesli nie akceptujemy to przywracamy stan poprzedni
		LosowaPermutacja[pierwszy] = tmpPierwszy;
		LosowaPermutacja[drugi] = tmpDrugi;
		sumaLosowej = tmpSuma;

		T = fi * T;
		std::cout << "Temperatura: " << T << std::endl;
		return false;
	}
}


int main()
{
	srand(time(NULL));
	int losowa = 0;
	int i = 0;
	Data("plik.txt"); // Wczytujemy pliik
	PrintWczytaneDane();// Wczytany plik na ekran
	int j = 0;
	/*do {*/
		i = 0;
		j++;
		for (int i = 0; i < 1000; i++)
		{
			losowa = std::rand() % 999 + 1;
			if (i == losowa)LosujPermutacje(true); // Losujemy 1000 permutacji z krawedzi i liczymy sume krawedzi
			else LosujPermutacje(false);
		}

		PrintLosowaPermutacja();

		do {
			i++;
			if (PrzestawWierzcholki())
			{
				std::cout << std::endl << "------------------------------AKCEPTACJA ITERACJA: "<<i<<"------------------------------" << std::endl;
				PrintLosowaPermutacja();
			}
			else
			{
				std::cout << std::endl << "----------------------------BRAK AKCEPTACJI ITERACJA: " << i << "---------------------------" << std::endl;
				PrintLosowaPermutacja();
			}
		} while (sumaLosowej > 3000);
		PrintLosowaPermutacja();
	//} while (j != 100);
}