use std::error::Error;
use std::fs::File;
use std::env::Args;
use std::io::Write;
use std::collections::hash_map::DefaultHasher;
use std::hash::{Hash, Hasher};
use rand::prelude::*;
use rand_pcg::{Pcg64, Lcg128Xsl64};

#[derive(PartialEq)]
pub enum HelpType {NoHelp, Short, Long}

pub struct Config
{
	pub seed: u64,
	pub num_variants: u32,
	pub help: HelpType
}

impl Config
{
	pub fn new(args: Args) -> Result<Config, &'static str>
	{
		let mut seed: u64 = 0;
		let mut num_variants: u32 = 0;
		let mut help: HelpType = HelpType::NoHelp;

		let mut args = args.peekable();

		let num_args = args.len();
		if num_args < 2
		{
			help = HelpType::Short;
		}
		else
		{
			// Ignore the first argument because it is the executable path
			args.next();
			while let Some(arg) = args.next()
			{
				match arg.as_str()
				{
					"-h" => help = HelpType::Long,

					"-s" => seed = match args.next()
					{
						Some(arg_string) => match arg_string.parse::<u64>()
						{
							Ok(num) => num,
							Err(_) => return Err("Invalid numeric seed! Use -S for non-numeric seeds."),
						},
						None => return Err("Please provide a numeric seed."),
					},

					"-S" => seed = match args.next()
					{
						Some(arg_string) =>
						{
							let mut hasher = DefaultHasher::new();
							arg_string.hash(&mut hasher);
							hasher.finish()
						}
						None => return Err("Please provide a seed."),
					},

					_ => if let Some(_) = args.peek()
					{
						return Err("Invalid option provided! Type vmks-exam-generator -h for help.");
					}
					else
					{
						num_variants = match arg.parse::<u32>()
						{
							Ok(num) => num,
							Err(_) => return Err("Invalid number of variants!"),
						}
					},
				}
			};

			if num_variants == 0 && help == HelpType::NoHelp
			{
				return Err("Please provide a number of variants greater than 0.");
			}
		}

		Ok(Config
		{
			seed,
			num_variants,
			help
		})
	}
}

trait PushRandom
{
	fn push_random(&mut self, list: &[&str], rng: &mut Lcg128Xsl64);
}

impl PushRandom for String
{
	fn push_random(&mut self, list: &[&str], rng: &mut Lcg128Xsl64)
	{
		//self.push_str(&list[rand::thread_rng().gen_range(0, list.len())]);
		self.push_str(&list[rng.gen_range(0, list.len())]);
	}
}

pub fn run(config: Config) -> Result<(), Box<dyn Error>>
{
	match config.help
	{
		HelpType::Short =>
		{
			println!("Usage: vmks-exam-generator [OPTIONS] NUM\nType vmks-exam-generator -h for more information.");
			Ok(())
		},
		HelpType::Long =>
		{
			println!("Usage: vmks-exam-generator [OPTIONS] NUM\n\
				Pseudo-randomly generates NUM variants of an embedded programming exam. If no seed is provided, 0 is used as seed.\n\
				\t-h\t    Show this help\n\
				\t-s SEED\t    Use the number SEED to seed the random number generator\n\
				\t-S SEED\t    Use the hashsum of the string SEED to seed the random number generator");
			Ok(())
		},
		HelpType::NoHelp =>
		{
			let mut rng: Lcg128Xsl64 = Pcg64::seed_from_u64(config.seed);
			generate_variants(config.num_variants, &mut rng)
		},
	}
}

fn generate_variants(num_variants: u32, rng: &mut Lcg128Xsl64) -> Result<(), Box<dyn Error>>
{
	const TASKS: [&str; 13] =
	[
		"Контролно по \"Програмиране на вградени микроконтролерни системи\"\n\nЗадача 1:\nСвържете ",
		" между пин ",
		" и ",
		". При ",
		" на веригата да се изпълни прекъсване, което да ",
		"\n\nЗадача 2:\nСвържете потенциометър, чрез който да се задава напрежение между 0V и 5V на пин ",
		" на Arduino Uno. ",
		" на зададеното чрез потенциометъра напрежение.\n\nЗадача 3:\nКонфигурирайте канал ",
		" на таймер 1 на Arduino Uno със следните параметри:\n\tчестота - ",
		"\n\tкоефициент на запълване - ",
		"\n\tрежим 14 - Fast PWM (виж таблица 15-5)\n\t",
		" режим на пиновете (виж таблица 15-3)\nКонфигурирайте прекъсване при ",
		", което да инкрементира една 16-битова целочислена променлива.\n"
	];
	let task_variants: [Vec<&str>; 12] =
	[
		vec!["ключ", "бутон"],
		vec!["2", "3"],
		vec!["захранване", "земя"],
		vec!["затваряне", "отваряне"],
		vec!
		[
			"сменя цвета на 7-мия пиксел на 12-пикселова светодиодна лента между жълто и синьо. Лентата да е свързана към пин 12 на Arduino Uno.",
			"сменя цвета на 3-тия пиксел на 10-пикселова светодиодна лента между зелено и бяло. Лентата да е свързана към пин 12 на Arduino Uno.",
			"обръща посоката на въртене на постояннотоков четков мотор управляван с H-bridge L293. Сигналите за управление на мотора да са \
			свързани към пинове 7 и 8 на Arduino Uno, а разрешаващият вход на L293 да е винаги активен.",
			"включва и изключва постояннотоков четков мотор управляван с H-bridge L293. Сигналите за управление на мотора да са \
			свързани към пинове 7 и 8 на Arduino Uno, а разрешаващият вход на L293 да е винаги активен.",
			//"пуска и спира таймера, конфигуриран според условието на задача 3.",
			//"разрешава и забранява прекъсването от таймера, конфигуриран според условието на задача 3.",
			"увеличава ъгъла на завъртане на сервомотор с 10 градуса. Когато ъгълът стане по-голям от 120 градуса да се върне на 0 градуса. \
			Сервомоторът да е свързан към пин 11 на Arduino Uno.",
			"изпраща по серийната връзка времето в милисекунди от стартирането на програмата. Параметрите на серийната връзка да бъдат\n\
			\tскорост - 38400 b/s\n\t8 бита за данни\n\tпроверка по четност - EVEN\n\t2 стоп бита",
			"изпраща по серийната връзка времето в милисекунди от стартирането на програмата. Параметрите на серийната връзка да бъдат\n\
			\tскорост - 57600 b/s\n\t8 бита за данни\n\tпроверка по четност - ODD\n\t1 стоп бит",
		],
		vec!["A0", "A1", "A2", "A3", "A4", "A5"],
		vec!
		[
			"Към пин 6 на Arduino Uno да се свърже сервомотор. Ъгълът на завъртане на сервомотора да се поддържа правопропорционален",
			"Към пин 4 на Arduino Uno да се свърже 20-пикселова светодиодна лента. Да светят в цвят по избор брой пиксели правопропорционален",
			//"Честотата на таймера в задача 3 да се регулира между половината от зададената и зададената честота правопропорционално",
			//"Коефициентът на запълване на таймера в задача 3 да се регулира между 0% и зададената стойност правопропорционално",
			"Към пинове 5 и 6 на Arduino Uno да се свържат два от управляващите сигнали на драйвер L293 и съответния разрешаващ вход да се свърже \
			към пин 13. Към съответните изходи на драйвера да се свърже постояннотоков четков мотор, чиято скорост да се поддържа правопропорционална",
			"Към пин 4 на Arduino Uno да се свърже червен светодиод, който да мига с коефициент на запълване 25% и честота, правопропорционална",
			"Към пин 4 на Arduino Uno да се свърже зелен светодиод, който да мига с честота 10 Hz и коефициент на запълване, правопропорционален"
		],
		vec!["A", "B"],
		vec!
		[
			"1 MHz", "500 kHz", "250 kHz", "100 kHz", "50 kHz", "20 kHz", "10 kHz",
			"5 kHz","1 kHz", "500 Hz", "200 Hz", "100 Hz", "50 Hz", "20 Hz"
		],
		vec!["50%", "25%", "75%", "12.5%", "37.5%", "62.5%", "87.5%"],
		vec!["инвертиращ", "неинвертиращ"],
		vec!["Compare match", "Overflow"]
	];

	let mut buf = String::new();
	buf.reserve(2000);

	for i in 0..num_variants
	{
		let mut task_variants_iter = task_variants.iter();
		for task in TASKS.iter()
		{
			buf.push_str(task);
			if let Some(vars) = task_variants_iter.next()
			{
				buf.push_random(vars, rng);
			};
		}

		let mut file = File::create(format!("variant_{}.txt", i + 1))?;
		file.write_all(buf.as_bytes())?;
		buf.truncate(0);
	}

	Ok(())
}