using System;

// МОДУЛЬ БОЕВОЙ СИСТЕМЫ: урон, потери, исход. Документ: Docs/Modules/Battle.md
// Без Unity и без float: этот же код без изменений сможет считать бои на сервере.
//
// Правила (стартовые числа -- в BattleRules, утверждает команда):
//  - сила стороны = сумма по типам: воины x сила типа x (100% + контры + осадный бонус) x (100% + бонусы стороны);
//  - контры: пехота сильнее кавалерии, кавалерия сильнее лучников, лучники сильнее пехоты;
//    бонус типа против врага взвешивается по составу врага;
//  - осадные: против стен сильнее, в поле слабее; стены усиливают защитников;
//  - случайность: каждой стороне от -5% до +5%, считается из Seed -- тот же Seed даёт тот же итог;
//  - побеждает тот, у кого итоговая сила больше; ничья -- защитнику;
//  - проигравший теряет половину каждого типа; победитель -- до половины, тем больше, чем ровнее был бой.
//    Это не окончательная формула потерь (план от 27.10.2026): раненых пока нет, все выбывшие -- погибшие.
public sealed class BattleSystem : IBattleSystem
{
    private readonly BattleRules rules;
    private readonly int[] power;

    public BattleRules Rules => rules;

    public BattleSystem() : this(BattleRules.Default) { }

    public BattleSystem(BattleRules rules)
    {
        this.rules = rules ?? BattleRules.Default;
        power = new int[TroopType.Count];
        var defaults = BattleRules.Default.UnitPower;
        for (int i = 0; i < TroopType.Count; i++)
            power[i] = this.rules.UnitPower != null && i < this.rules.UnitPower.Length && this.rules.UnitPower[i] > 0
                ? this.rules.UnitPower[i] : defaults[i];
    }

    // Контра: насколько тип attackerType сильнее против defenderType, в процентах
    public int Counter(int attackerType, int defenderType)
    {
        if (attackerType == TroopType.Infantry && defenderType == TroopType.Cavalry) return rules.CounterPercent;
        if (attackerType == TroopType.Cavalry && defenderType == TroopType.Archers) return rules.CounterPercent;
        if (attackerType == TroopType.Archers && defenderType == TroopType.Infantry) return rules.CounterPercent;
        return 0;
    }

    public BattleOutcome Resolve(BattleRequest request)
    {
        return Fight(request, Luck(request.Seed, 1), Luck(request.Seed, 2));
    }

    // Прогноз: бой при крайних значениях случайности. Итог конкретного боя не раскрывается.
    public BattleForecast Forecast(BattleRequest request)
    {
        int r = rules.RandomPercent * 10;
        var f = new BattleForecast
        {
            AttackerPowerMin = long.MaxValue, DefenderPowerMin = long.MaxValue,
            AttackerLossesMin = int.MaxValue
        };
        bool anyWin = false, anyLoss = false;
        foreach (int attLuck in new[] { -r, r })
        foreach (int defLuck in new[] { -r, r })
        {
            BattleOutcome o = Fight(request, attLuck, defLuck);
            if (o.Victory) anyWin = true; else anyLoss = true;
            f.AttackerPowerMin = Math.Min(f.AttackerPowerMin, o.AttackerPower);
            f.AttackerPowerMax = Math.Max(f.AttackerPowerMax, o.AttackerPower);
            f.DefenderPowerMin = Math.Min(f.DefenderPowerMin, o.DefenderPower);
            f.DefenderPowerMax = Math.Max(f.DefenderPowerMax, o.DefenderPower);
            f.AttackerLossesMin = Math.Min(f.AttackerLossesMin, o.AttackerLosses);
            f.AttackerLossesMax = Math.Max(f.AttackerLossesMax, o.AttackerLosses);
        }
        f.Chance = !anyLoss ? BattleChance.Advantage : !anyWin ? BattleChance.HighRisk : BattleChance.Uncertain;
        return f;
    }

    BattleOutcome Fight(BattleRequest request, int attLuckPermille, int defLuckPermille)
    {
        int[] att = Units(request.AttackerUnits, request.Attackers);
        int[] def = Units(request.DefenderUnits, request.Defenders);

        int attCondition = ConditionPercent(request.AttackerConditions);
        int defCondition = ConditionPercent(request.DefenderConditions);
        long attPower = SidePower(att, def, attacking: true, request.DefenderFortified, request.AttackerBonusPercent, attCondition, attLuckPermille);
        long defPower = SidePower(def, att, attacking: false, request.DefenderFortified,
            request.DefenderBonusPercent + (request.DefenderFortified ? rules.WallsPercent : 0), defCondition, defLuckPermille);

        bool victory = attPower > defPower; // ничья -- в пользу защитника

        // Потери в процентах: проигравший -- LoserLossPercent; победитель -- то же x (сила проигравшего / сила победителя)
        long stronger = Math.Max(attPower, defPower);
        long weaker = Math.Min(attPower, defPower);
        int[] attDead = Losses(att, weaker, stronger, isLoser: !victory);
        int[] defDead = Losses(def, weaker, stronger, isLoser: victory);

        // Раненых пока нет: доля раненых и погибших не утверждена (план от 27.10.2026)
        int[] attWounded = new int[TroopType.Count];
        int[] defWounded = new int[TroopType.Count];

        var attAlive = new int[TroopType.Count];
        var defAlive = new int[TroopType.Count];
        var defOut = new int[TroopType.Count];
        for (int i = 0; i < TroopType.Count; i++)
        {
            attAlive[i] = att[i] - attDead[i] - attWounded[i];
            defAlive[i] = def[i] - defDead[i] - defWounded[i];
            defOut[i] = defDead[i] + defWounded[i];
        }

        return new BattleOutcome
        {
            Victory = victory,
            BattleId = request.Seed,
            RulesVersion = rules.Version,
            AttackerLosses = Sum(attDead) + Sum(attWounded),
            DefenderLosses = Sum(defOut),
            Survivors = Sum(attAlive),
            AttackerPower = attPower,
            DefenderPower = defPower,
            AttackerLuckPermille = attLuckPermille,
            DefenderLuckPermille = defLuckPermille,
            AttackerConditionPercent = attCondition,
            DefenderConditionPercent = defCondition,
            AttackerUnitsBefore = att,
            DefenderUnitsBefore = def,
            AttackerSurvivorUnits = attAlive,
            DefenderSurvivorUnits = defAlive,
            AttackerDeadUnits = attDead,
            DefenderDeadUnits = defDead,
            AttackerWoundedUnits = attWounded,
            DefenderWoundedUnits = defWounded,
            DefenderLossUnits = defOut
        };
    }

    // Сколько силы оставляют состояния стороны, в процентах. Штрафы -- последовательно: голод и усталость -- 40%
    public int ConditionPercent(BattleCondition conditions)
    {
        int percent = 100;
        if ((conditions & BattleCondition.Famine) != 0) percent = percent * rules.FamineStrengthPercent / 100;
        if ((conditions & BattleCondition.Fatigue) != 0) percent = percent * rules.FatigueStrengthPercent / 100;
        return Math.Max(0, percent);
    }

    // Сила стороны в сотых долях (x100), чтобы проценты считались в целых числах.
    // Порядок: контры и осадные -> бонусы стороны -> состояния (голод, усталость) -> случайность
    // (порядок бонусов и случайности -- открытый вопрос плана).
    long SidePower(int[] units, int[] enemy, bool attacking, bool fortified, int bonusPercent, int conditionPercent, int luckPermille)
    {
        int enemyTotal = Sum(enemy);
        long total = 0;
        for (int i = 0; i < TroopType.Count; i++)
        {
            if (units[i] <= 0) continue;

            long counterSum = 0;
            for (int j = 0; j < TroopType.Count; j++) counterSum += (long)Counter(i, j) * enemy[j];
            long counterPercent = enemyTotal > 0 ? counterSum / enemyTotal : 0;

            int siegePercent = 0;
            if (i == TroopType.Siege) siegePercent = attacking && fortified ? rules.SiegeVsWallsPercent : rules.SiegeInFieldPercent;

            total += (long)units[i] * power[i] * (100 + counterPercent + siegePercent);
        }
        total = Math.Max(0, total * (100 + bonusPercent) / 100);
        total = total * conditionPercent / 100;
        return total * (1000 + luckPermille) / 1000;
    }

    // Случайность стороны в десятых долях процента: от -RandomPercent*10 до +RandomPercent*10.
    // Считается из Seed (SplitMix64) -- одинаково на любой платформе, System.Random для этого не годится.
    public int Luck(long seed, int side)
    {
        int range = rules.RandomPercent * 10;
        if (range <= 0) return 0;
        ulong x = (ulong)seed + 0x9E3779B97F4A7C15UL * (ulong)side;
        x = (x ^ (x >> 30)) * 0xBF58476D1CE4E5B9UL;
        x = (x ^ (x >> 27)) * 0x94D049BB133111EBUL;
        x ^= x >> 31;
        return (int)(x % (ulong)(2 * range + 1)) - range;
    }

    // Потери каждого типа: проигравший -- LoserLossPercent; победитель -- LoserLossPercent x ratioNum / ratioDen.
    // Округление вниз: одиночный проигравший не гибнет -- открытый вопрос (Battle.md).
    int[] Losses(int[] units, long ratioNum, long ratioDen, bool isLoser)
    {
        var lost = new int[TroopType.Count];
        for (int i = 0; i < TroopType.Count; i++)
        {
            if (units[i] <= 0) continue;
            long l = isLoser
                ? (long)units[i] * rules.LoserLossPercent / 100
                : ratioDen > 0 ? (long)units[i] * rules.LoserLossPercent * ratioNum / (100 * ratioDen) : 0;
            lost[i] = (int)Math.Max(0, Math.Min(units[i], l));
        }
        return lost;
    }

    static int[] Units(int[] units, int count)
    {
        var result = new int[TroopType.Count];
        if (units != null)
        {
            for (int i = 0; i < TroopType.Count && i < units.Length; i++) result[i] = Math.Max(0, units[i]);
        }
        else
        {
            result[TroopType.Infantry] = Math.Max(0, count); // состав неизвестен -- считаем пехотой
        }
        return result;
    }

    static int Sum(int[] values)
    {
        int n = 0;
        foreach (var v in values) n += v;
        return n;
    }
}