using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Windows.Forms;
using System.Xml;

namespace M04
{
    public partial class Form1 : Form
    {
        public Network net;
        public Form1()
        {
            InitializeComponent();
        }

        // Vytvoří objektu ze XML, přidá všechny hradla do editačního boxu
        private void bLoad_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            
            net = CreateNetworkFromXML(this.tbNetwork.Text);
            if (net == null) { return; }
                
            editingGate = null;
            this.panelEditace.Visible = false;
            this.bKrok.Enabled = false;
            NaloadujHradla();
            this.pictureBox1.Invalidate();
            this.pictureBox1.Update();
        }

        // Přidá všechna hradla do editačního boxu
        private void NaloadujHradla()
        {
            this.cbHradla.Items.Clear();
            for (int i = 0; i < net.Gates.Count; i++)
            {
                this.cbHradla.Items.Add(i.ToString() + ": " + net.Gates[i].Type + ", X" + net.Gates[i].X);
            }
        }

        // Vytvoří objekty z XML dat
        private Network CreateNetworkFromXML(string filename)
        {
            if (!System.IO.File.Exists(filename)) { MessageBox.Show("Vybraná síť neexistuje.", "Chyba", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error); return null;  }
            net = new Network();
            bool searchingGate = false;
            this.textBox3.Text = System.IO.File.ReadAllText(filename);
            XmlTextReader xmlr = new XmlTextReader(filename);
            while (xmlr.Read())
            {
                if (!(xmlr.NodeType == XmlNodeType.EndElement))
                {
                    if (xmlr.Name == "net") { Logg("Načítám hradlovou síť..."); }
                    if (xmlr.Name == "input")
                    {
                        if (!searchingGate)
                        {
                            Logg("Načítám vstup s ID " + xmlr.GetAttribute("id"));
                            net.Inputs.Add(new InputOutput(intize(xmlr.GetAttribute("x")),
                                intize(xmlr.GetAttribute("y")),
                                intize(xmlr.GetAttribute("w")),
                                intize(xmlr.GetAttribute("h")),
                                xmlr.GetAttribute("id")));
                        }
                        else
                        {
                            net.Gates[net.Gates.Count - 1].Inputs.Add(new ident(xmlr.GetAttribute("id"), -1));
                        }
                    }
                    if (xmlr.Name == "output")
                    {
                        if (!searchingGate)
                        {
                            Logg("Načítám výstup s ID " + xmlr.GetAttribute("id"));
                            net.Outputs.Add(new InputOutput(intize(xmlr.GetAttribute("x")),
                                intize(xmlr.GetAttribute("y")),
                                intize(xmlr.GetAttribute("w")),
                                intize(xmlr.GetAttribute("h")),
                                xmlr.GetAttribute("id")));
                        }
                        else
                        {
                            net.Gates[net.Gates.Count - 1].Outputs.Add(new ident(xmlr.GetAttribute("id"), -1));
                        }
                    }
                    if (xmlr.Name == "gate")
                    {
                        searchingGate = true;
                        net.Gates.Add(new Gate(xmlr.GetAttribute("type"), intize(xmlr.GetAttribute("x")),
                                intize(xmlr.GetAttribute("y")),
                                intize(xmlr.GetAttribute("w")),
                                intize(xmlr.GetAttribute("h"))));
                        Logg("Načítám bránu typu " + xmlr.GetAttribute("type"));
                    }

                }
                else
                {
                    if (xmlr.Name == "gate")
                    {
                        searchingGate = false;
                    }
                }
            }
            
            return net;
        }

        // Pomocná utilita - převede text na číslo se zabezpečením proti chybovému vstupu
        private int intize(string text)
        {
            int outint = 0;

            if (Int32.TryParse(text, out outint)) { return outint; } else { return 0; }
        }

        // Slouží k zaznamenávání průběhu akce (logging), výsledek vidíte v textboxu vpravo
        private void Logg(string p)
        {
            if (!this.chNoLogging.Checked)
            this.textBox4.Text += p + Environment.NewLine;
        }
        Font font = new Font(FontFamily.GenericSansSerif,10);
        public float zoom = 3;
        // Vykresluje a překresluje obrázek sítě
        private void pictureBox1_Paint(object sender, PaintEventArgs e)
        {
            if (net != null)
            {
                e.Graphics.FillRectangle(Brushes.Gray, e.ClipRectangle);
                foreach (InputOutput i in net.Inputs)
                {
                    e.Graphics.DrawRectangle(Pens.Black, new Rectangle((int)(i.X * zoom), (int)(i.Y * zoom), (int)(i.Width * zoom), (int)(i.Height * zoom)));
                    Describe(e, i.X, i.Y, i.Width, i.Height, i.Value.ToString(), Brushes.White);
                } 
                foreach (InputOutput i in net.Outputs)
                {
                    e.Graphics.DrawRectangle(Pens.Black, new Rectangle((int)(i.X * zoom), (int)(i.Y * zoom), (int)(i.Width * zoom), (int)(i.Height * zoom)));
                    Describe(e, i.X, i.Y, i.Width, i.Height, i.Value.ToString(), Brushes.White);
                }
                foreach (Gate g in net.Gates)
                {
                    // Žlutě se vykreslí ta hradla, která byla při posledním kroku změněna
                    Brush clr = Brushes.White;
                    Pen pen = Pens.Black;
                    if (g.JustChanged == true) { clr = Brushes.Yellow; pen = Pens.Yellow;  }
                    e.Graphics.DrawRectangle(pen, new Rectangle((int)(g.X * zoom), (int)(g.Y * zoom), (int)(g.Width * zoom), (int)(g.Height * zoom)));
                    string ins = "";
                    foreach(ident i in g.Inputs) 
                    {
                        if (i.Value == -1) { ins += "?"; } else { ins += i.Value.ToString(); }
                        
                        // Draty
                        foreach (Gate g2 in net.Gates)
                        {
                            if (g != g2)
                            {
                                foreach(ident outer in g2.Outputs)
                                {
                                    if (outer.Id == i.Id)
                                    {
                                        e.Graphics.DrawLine(Pens.Black, new PointF(g.X * zoom, g.Y * zoom), new PointF(g2.X * zoom + g2.Width * zoom, g2.Y * zoom + g2.Height * zoom));
                                        break;
                                    }
                                }
                            }
                        }
                        foreach(InputOutput inp in net.Inputs)
                        {
                            if (i.Id == inp.Id)
                            {
                                e.Graphics.DrawLine(Pens.Black, new PointF(g.X * zoom, g.Y * zoom), new PointF(inp.X * zoom + inp.Width * zoom, inp.Y * zoom + inp.Height * zoom));
                            }
                        }
                    }
                    foreach (ident o in g.Outputs)
                    {
                        foreach (InputOutput output in net.Outputs)
                        {
                            if (o.Id == output.Id)
                            {
                                e.Graphics.DrawLine(Pens.Black, new PointF(output.X * zoom, output.Y * zoom), new PointF(g.X * zoom + g.Width * zoom, g.Y * zoom + g.Height * zoom));
                              }
                        }
                    }
                    string ous = "?";
                    if (g.Outputs[0].Value != -1) { ous = g.Outputs[0].Value.ToString(); }
                    Describe(e, g.X, g.Y, g.Width, g.Height, ins, clr);
                    Describe(e, g.X, g.Y + g.Height, g.Width, g.Height+20,ous , clr);

                }
            }
        }

        // Pomocná utilita - vykreslí text nad vybrané hradlo/vstup/výstup
        private void Describe(PaintEventArgs e, int x, int y, int w, int h, string display, Brush clr)
        {
            e.Graphics.DrawString(display, font, clr, new PointF(x*zoom + w*zoom / 2 - 7, y*zoom - 20));
        }

        // Pomocná utilita - OpenFileDialog
        private void bOpenHradlo_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            this.openFileDialog1.Title = "Načíst hradlovou síť...";
            if (this.openFileDialog1.ShowDialog() == DialogResult.OK)
            {
                this.tbNetwork.Text = this.openFileDialog1.FileName;
            }
        }

        // Pomocná utilita - OpenFileDialog
        private void bOpenData_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            this.openFileDialog1.Title = "Načíst soubor se vstupy...";
            if (this.openFileDialog1.ShowDialog() == DialogResult.OK)
            {
                this.tbData.Text = this.openFileDialog1.FileName;
            }
        }

        // Provede jeden krok v simulaci tímto způsobem:
        // ----
        // Projde všechna hradla a pro každé hradlo projde všemi jinými hradly, zda náhodou nemají takový výstup,
        // jaké toto hradlo má vstup. V takovém případě tento výstup po "drátu" přejde na vstup.
        // Poté, pokud už má hradlo všechny vstupy, provede danou operaci nebo, v případě vnořené sítě,
        // spustí simulaci podsítě.
        public void PerformStep(Network worknet)
        {
            Logg("Provádím krok...");
            foreach (Gate g in worknet.Gates)
            {
                g.JustChanged = false;
                // Plnění vstupů hradel
                foreach (ident i in g.Inputs)
                {
                    foreach (InputOutput start in worknet.Inputs)
                    {
                        if (start.Id == i.Id && i.Value == -1) { g.JustChanged = true; i.Value = start.Value; Logg("Hradlo " + g.Type + " ma nyni na vstupu " + i.Id + " hodnotu " + i.Value.ToString()); }

                    }
                    foreach (Gate outg in worknet.Gates)
                    {
                        if (g != outg)
                        {
                            foreach (ident outout in outg.Outputs)
                            {
                                if (outout.Id == i.Id && outout.Value != -1 && i.Value == -1)
                                {
                                    i.Value = outout.Value;
                                    g.JustChanged = true;
                                    Logg("Hradlo " + g.Type + " má nyní na vstupu " + i.Id + " hodnotu " + i.Value.ToString());
                                }
                            }
                        }
                    }
                }
                // Plneni vystupu
                foreach (ident output in g.Outputs)
                {
                    foreach (InputOutput cil in worknet.Outputs)
                    {
                        if (output.Id == cil.Id && output.Value != -1)
                        {
                            cil.Value = output.Value;
                            Logg("Výstup " + cil.Id + " má hodnotu " + cil.Value);
                        }
                    }
                }
            }
            foreach(Gate g in worknet.Gates)
            {
                // Vyhodnocování hradel
                bool allset = true;
                foreach (ident i in g.Inputs) { if (i.Value == -1) { allset = false; } }
                if (g.Outputs[0].Value != -1) { allset = false; }
                int resulting = -1;
                if (allset)
                {
                    switch (g.Type)
                    {
                        case "AND": resulting = 1; foreach (ident i in g.Inputs) { if (i.Value == 0) { resulting = 0; break; } } break;
                        case "OR": resulting = 0; foreach (ident i in g.Inputs) { if (i.Value == 1) { resulting = 1; break; } } break;
                        case "XOR": resulting = 0; foreach (ident i in g.Inputs) { if (i.Value == 1) { if (resulting == 1) { resulting = 0; } else { resulting = 1; } } } break;
                        case "NOT": if (g.Inputs[0].Value == 1) { resulting = 0; } else { resulting = 1; } break;
                    }
                    if (resulting != -1)
                    {
                        Logg("Hradlo " + g.Type + " má nyní na výstupu " + resulting.ToString());
                        g.Outputs[0].Value = resulting;
                    }
                    else
                    {
                        string needname = System.IO.Path.GetDirectoryName(this.tbNetwork.Text) + "\\" + g.Type;
                        //MessageBox.Show(needname);
                        Network subnet = CreateNetworkFromXML(needname); string inputrow = "";
                        foreach(ident i in g.Inputs) { inputrow += i.Value.ToString(); }
                        string restext;
                        SolveNetwork(subnet, inputrow, out restext);
                        foreach (InputOutput cil in subnet.Outputs)
                        {
                            foreach (ident o in g.Outputs)
                            {
                                if (o.Id == cil.Id) { o.Value = cil.Value; break; }
                                
                            }
                        }
                        Logg("Hradlo " + g.Type + " má nyní nastavené výstupní hodnoty.");
                    }
                }
            }
            if (chKrokovat.Checked)
            {
                this.pictureBox1.Invalidate();
                this.pictureBox1.Update();
            }
        }

        // Spustí vlastní simulaci
        // Nejprve rozhodne na základě vstupních dat, zda se bude krokovat, nebo zda bude celá simulace
        // probíhat najednou.
        private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            if (!System.IO.File.Exists(this.tbData.Text)) { MessageBox.Show("Vybraný soubor neexistuje.", "Chyba", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error); return; }
            if (net == null) { MessageBox.Show("Nejprve vyberte síť.", "Chyba", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Error); return; }
            this.textBox4.Clear();
            this.bKrok.Enabled = true; 
            Logg("*****************************");
            string[] lines = System.IO.File.ReadAllLines(this.tbData.Text);
            // Nacist prvni radek
            if (lines.Length > 1)
            {
                if (this.chKrokovat.Checked == false)
                {
                    string resultingtext = "";
                    foreach (string radka in lines)
                    {
                        string result;
                        // Reset All Data in Network
                        foreach (Gate g in net.Gates)
                        {
                            foreach (ident input in g.Inputs) { input.Value = -1; }
                            foreach (ident output in g.Outputs) { output.Value = -1; }
                        }
                        foreach (InputOutput cil in net.Outputs)
                        {
                            cil.Value = -1;
                        }
                        SolveNetwork(net, radka, out result);
                        resultingtext += result + Environment.NewLine;
                    }
                    System.Console.Write(resultingtext);
                    MessageBox.Show(resultingtext, "Odesláno na standartní výstup");
                    return;
                }
            }
            else { this.chKrokovat.Checked = true; }
            string row = lines[0];
            for (int i = 0; i < row.Length; i++)
            {
                net.Inputs[i].Value = intize(row[i].ToString());
                Logg("Vstup " + i.ToString() + " je nyní " + net.Inputs[i].Value.ToString());
            }
            Logg("");
            Logg("Nyní můžete krokovat.");
            Logg("");
            this.bKrok.Enabled = true;
           

        }

        // Provádí jednotlivé kroky dokud nemají všechny výstupy skutečnou hodnotu (ne -1)
        private void SolveNetwork(Network worknet, string row, out string result)
        {
            // Inputs
            for (int i = 0; i < row.Length; i++)
            {
                worknet.Inputs[i].Value = intize(row[i].ToString());
                Logg("Vstup " + i.ToString() + " je nyni " + net.Inputs[i].Value.ToString());
            }
            bool allset = false;
            while (!allset)
            {
                PerformStep(worknet);
                allset = true;
                foreach (InputOutput output in worknet.Outputs)
                {
                    if (output.Value == -1) { allset = false; }
                }
            }
            result = "";
            foreach (InputOutput output in worknet.Outputs)
            {
                result += output.Value.ToString(); 
            }
            
        }

        // Pomocná utilita
        private void bKrok_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            PerformStep(net);
            CheckFinishing();
        }

        // Animace = okno celoobrazovkového režimu
        // Tato funkce nejprve přemístí PictureBox do nového okna a pak toto okno spustí.
        private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            Animace animace = new Animace();
            this.pictureBox1.Parent = animace;
            this.pictureBox1.Left = 2;
            this.pictureBox1.Top = 25;
            this.pictureBox1.Width = 1270;
            this.pictureBox1.Height = 1000;
            animace.Owner = this;
            animace.ShowDialog(this);
        }

        // Zoom
        public void Form1_KeyPress(object sender, KeyPressEventArgs e)
        {
            if (e.KeyChar == '+') { zoom += 0.5f; }
            if (e.KeyChar == '-') { zoom -= 0.5f; }
            this.pictureBox1.Invalidate();
            this.pictureBox1.Update();
        }






        // Během krokování tato funkce zjišťuje, zda by již nemělo krokování skončit
        public void CheckFinishing()
        {
            bool allset = true;
            string resultats = "";
            foreach (InputOutput o in net.Outputs)
            {
                if (o.Value == -1) { allset = false; }
                resultats += o.Id + " = " + o.Value + "\n";
            }
            if (allset)
            {

                MessageBox.Show("Právě jste udělali poslední krok a na výstupu již jsou správné hodnoty:\n\n" + resultats, "Simulace dokončena");
            }
        }
        
        // Tu nápovědu si fakt přečíst musíte...
        private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
        {
            NapovedaForm napoveda = new NapovedaForm();
            napoveda.ShowDialog(this);
        }

        // To kdybste si ji zapomněli přečíst napoprvé...
        private void button3_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            NapovedaForm napoveda = new NapovedaForm();
            napoveda.ShowDialog();
        }

        // Pomocná utilita - SaveFileDialog
        private void button5_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            if (this.saveFileDialog1.ShowDialog() == DialogResult.OK)
            {
                this.tbSaveTo.Text = this.saveFileDialog1.FileName;
            }
        }

        // Převede aktuální objekty sítě pomocí skládání řetězců na XML
        private void button4_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            string output = "<net>" + Environment.NewLine;
            foreach (InputOutput input in net.Inputs)
            {
                output += "<input id='" + input.Id + "' x='" + input.X + "' y='" + input.Y + "' w='" + input.Width + "' h='" + input.Height + "' />" + Environment.NewLine;
               
            }
            foreach (Gate g in net.Gates)
            {
                output += "<gate type='" + g.Type + "' x='" + g.X + "' y='" + g.Y + "' w='" + g.Width + "' h='" + g.Height + "'>" + Environment.NewLine;
                foreach (ident i in g.Inputs)
                {
                    output += "<input id='" + i.Id + "' />" + Environment.NewLine;
                } foreach (ident i in g.Outputs)
                {
                    output += "<output id='" + i.Id + "' />" + Environment.NewLine;
                }
                output += "</gate>" + Environment.NewLine;
            }
            foreach (InputOutput outer in net.Outputs)
            {
                output += "<output id='" + outer.Id + "' x='" + outer.X + "' y='" + outer.Y + "' w='" + outer.Width + "' h='" + outer.Height + "' />" + Environment.NewLine;

            }
            output += "</net>";
            System.IO.File.WriteAllText(this.tbSaveTo.Text, output);
        }

        // Této funkci nevěnujte pozornost, ale pokud jste došli až sem, můžete ji považovat za Easter Egg.
        // (Placeholder - zde bude obsah easter eggu)
        private void pictureBox1_Click(object sender, EventArgs e)
        {
        }

        // Pomocná utilita - uživatel zde vybere hradlo k editaci nebo stiskne myši a vytvoří hradlo nové
        public Gate editingGate = null;
        private void pictureBox1_MouseUp(object sender, MouseEventArgs e)
        {
            if (net != null)
            {
                int realx = (int)(e.X / zoom);
                int realy = (int)(e.Y / zoom);
                bool clickedright = false;
                foreach (Gate g in net.Gates)
                {
                    if ((realx > g.X) && (realx < g.X + g.Width) && (realy > g.Y) && (realy < g.Y + g.Height))
                    {
                        editingGate = g;
                        this.panelEditace.Visible = true;
                        this.nX.Value = g.X;
                        nY.Value = g.Y; nW.Value = g.Width; nH.Value = g.Height;
                        cbType.Text = g.Type;
                        clickedright = true;
                    }
                }
                if (!clickedright && this.chCreatingMode.Checked)
                {
                    if (MessageBox.Show("Chcete zde vytvořit nové hradlo?", "Vytvořit hradlo?", MessageBoxButtons.YesNo, MessageBoxIcon.Question) == DialogResult.Yes)
                    {
                        net.Gates.Add(new Gate("AND", realx, realy, 20, 10));
                        net.Gates[net.Gates.Count - 1].Outputs = new List<ident>();
                        net.Gates[net.Gates.Count - 1].Outputs.Add(new ident("NONEXISTENT", -1));
                        Gate g = net.Gates[net.Gates.Count - 1];
                        this.panelEditace.Visible = true;
                        this.nX.Value = g.X;
                        nY.Value = g.Y; nW.Value = g.Width; nH.Value = g.Height;
                        cbType.Text = g.Type;
                        NaloadujHradla();

                        this.pictureBox1.Invalidate();
                        this.pictureBox1.Update();
                    }
                    this.chCreatingMode.Checked = false;
                }
            }
        }

        // Načte data hradla vybraného v editačním boxu (ne na obrázku)
        private void button7_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            Gate g = null;
            int whatgate = this.cbHradla.SelectedIndex;
            g = net.Gates[whatgate];
            editingGate = g;
            this.panelEditace.Visible = true;
            this.nX.Value = g.X;
            nY.Value = g.Y; nW.Value = g.Width; nH.Value = g.Height;
            cbType.Text = g.Type;
        }

        // Uloží změněná data
        private void button6_Click(object sender, EventArgs e)
        {
            editingGate.X = (int)nX.Value;
            editingGate.Y = (int)nY.Value;
            editingGate.Width = (int)nW.Value;
            editingGate.Height = (int)nH.Value;
            editingGate.Type = cbType.Text;
            this.pictureBox1.Invalidate();
            this.pictureBox1.Update();
        }
    }

    // Ehm... to je síť
    public class Network
    {
        public List<Gate> Gates = new List<Gate>();
        public List<InputOutput> Inputs = new List<InputOutput>();
        public List<InputOutput> Outputs = new List<InputOutput>();
        
    }

    // Tohle je hradlo
    public class Gate
    {
        public string Type = "";
        public int X, Y, Width, Height;
        public List<ident> Inputs = new List<ident>();
        public List<ident> Outputs = new List<ident>();
        public bool JustChanged = false;
        public Gate(string type, int x, int y, int w, int h)
        {
            Type = type.ToUpper();
            X = x;
            Y = y;
            Width = w;
            Height = h;
        }
    }

    // A tohle vstup nebo výstup
    public class InputOutput
    {
        public int Y, X, Width, Height;
        public string Id;
        public int Value = -1;
        public InputOutput(int x, int y, int w, int h, string id)
        {
            X = x; Y = y; Width = w; Height = h;
            Id = id;
        }
    }

    // A nakonec, toto je vstup nebo výstup hradla.
    // Děkuji za dočtení až do konce.
    public class ident
    {
        public string Id;
        public int Value;
        public ident(string id, int val)
        {
            Id = id;
            Value = val;
        }
    }
}