Magic Cube

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// Copyright 2020 Leszek Koltunski                                                               //

//                                                                                               //

// This file is part of Magic Cube.                                                              //

//                                                                                               //

// Magic Cube is free software: you can redistribute it and/or modify                            //

// it under the terms of the GNU General Public License as published by                          //

// the Free Software Foundation, either version 2 of the License, or                             //

// (at your option) any later version.                                                           //

//                                                                                               //

// Magic Cube is distributed in the hope that it will be useful,                                 //

// but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of                                //

// MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the                                 //

// GNU General Public License for more details.                                                  //

//                                                                                               //

// You should have received a copy of the GNU General Public License                             //

// along with Magic Cube.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.                           //

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

package org.distorted.patterns;

import java.util.ArrayList;

import java.util.List;

import org.distorted.objectlib.helpers.MovesFinished;

import org.distorted.objectlib.main.ObjectControl;

import static org.distorted.patterns.RubikPatternList.NUM_OBJECTS;

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

public class RubikPattern

{

  private static final int MILLIS_PER_DEGREE = 6;

  private final int[] numCategories    = new int[NUM_OBJECTS];

  private final int[] currentCategory  = new int[NUM_OBJECTS];

  private final int[] currentVisiblePos= new int[NUM_OBJECTS];

  private final int[] currentExpanded  = new int[NUM_OBJECTS];

  private final List<List<Category>> mCategories;

  private static RubikPattern mThis;

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

  private static class Category

    {

    private final String[] mLines;

    private int numPatterns;

    private ArrayList<Pattern> mPatterns;

    private boolean mInitialized;

  /////////////////////////////////////////////////////////////

    Category(String[] lines)

      {

      mLines       = lines;

      numPatterns  = lines.length-1;

      mInitialized = false;

      }

  /////////////////////////////////////////////////////////////

    void initialize()

      {

      int colon;

      String moves, name;

      Pattern pattern;

      mPatterns = new ArrayList<>();

      for(int i=0; i<numPatterns; i++)

        {

        colon = mLines[i+1].indexOf(":");

        if( colon!=-1 )

          {

          moves   = mLines[i+1].substring(colon+1);

          name    = mLines[i+1].substring(0,colon);

          pattern = new Pattern(name,moves);

          mPatterns.add(pattern);

          }

        else

          {

          numPatterns--;

          }

        }

      mInitialized = true;

      }

  /////////////////////////////////////////////////////////////

    int getNumPatterns()

      {

      return numPatterns;

      }

  /////////////////////////////////////////////////////////////

    String getName()

      {

      return mLines[0];

      }

  /////////////////////////////////////////////////////////////

    String getPatternName(int pattern)

      {

      if( !mInitialized ) initialize();

      if( pattern>=0 && pattern<numPatterns )

        {

        Pattern p = mPatterns.get(pattern);

        return  p!=null ? p.getName():"";

        }

      return "";

      }

  /////////////////////////////////////////////////////////////

    int getPatternCurMove(int pattern)

      {

      if( !mInitialized ) initialize();

      if( pattern>=0 && pattern<numPatterns )

        {

        Pattern p = mPatterns.get(pattern);

        return  p!=null ? p.getCurMove():-1;

        }

      return -1;

      }

  /////////////////////////////////////////////////////////////

    int getPatternNumMove(int pattern)

      {

      if( !mInitialized ) initialize();

      if( pattern>=0 && pattern<numPatterns )

        {

        Pattern p = mPatterns.get(pattern);

        return  p!=null ? p.getNumMove():-1;

        }

      return -1;

      }

  /////////////////////////////////////////////////////////////

    void makeMove(ObjectControl control, int pattern)

      {

      if( !mInitialized ) initialize();

      if( pattern>=0 && pattern<numPatterns )

        {

        Pattern p = mPatterns.get(pattern);

        if( p!=null ) p.makeMove(control);

        }

      }

  /////////////////////////////////////////////////////////////

    void backMove(ObjectControl control, int pattern)

      {

      if( !mInitialized ) initialize();

      if( pattern>=0 && pattern<numPatterns )

        {

        Pattern p = mPatterns.get(pattern);

        if( p!=null ) p.backMove(control);

        }

      }

  /////////////////////////////////////////////////////////////

    int[][] reInitialize(int pattern)

      {

      if( !mInitialized ) initialize();

      if( pattern>=0 && pattern<numPatterns )

        {

        Pattern p = mPatterns.get(pattern);

        if( p!=null ) return p.reInitialize();

        }

      return null;

      }

    }

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

  private static class Pattern implements MovesFinished

    {

    private final String nameStr;

    private String moveStr;

    private int[][] moves;

    private int curMove;

    private int numMove;

    private boolean mCanRotate;

    private boolean mInitialized;

  /////////////////////////////////////////////////////////////

    Pattern(String name, String moves)

      {

      nameStr      = name;

      moveStr      = expand(moves);

      mCanRotate   = true;

      mInitialized = false;

      }

  /////////////////////////////////////////////////////////////

    private String expandOne(String moves)

      {

      int right, left=-1;

      int len=moves.length();

      for(int ch=0; ch<len; ch++)

        {

        char c = moves.charAt(ch);

        if( c == '(' ) left=ch;

        if( c == ')' && left>=0 )

          {

          right = ch;

          String lStr = moves.substring(0, moves.charAt(left-1)==' ' ? left-1 : left);

          String mStr = moves.substring(left+1,right);

          String rStr = moves.substring(right+1);

          int number, space = rStr.indexOf(' ');

          if( mStr.charAt(0) != ' ') mStr = ' '+mStr;

          if( space>0 )

            {

            number = Integer.parseInt(rStr.substring(0,space));

            rStr = rStr.substring(space);

            }

          else if( space==0 )

            {

            number = 1;

            }

          else

            {

            number = Integer.parseInt(rStr);

            rStr = "";

            }

          StringBuilder builder = new StringBuilder();

          builder.append(lStr);

          for(int i=0; i<number; i++) builder.append(mStr);

          builder.append(rStr);

          return builder.toString();

          }

        }

      return moves;

      }

  /////////////////////////////////////////////////////////////

    private String expand(String moves)

      {

      String next,curr = moves;

      boolean expanded;

      do

        {

        next = expandOne(curr);

        expanded = (next.length() > curr.length());

        curr = next;

        }

      while(expanded);

      return curr;

      }

  /////////////////////////////////////////////////////////////

    private void initialize()

      {

      numMove = moveStr.length()/4;

      moves   = new int[numMove][3];

      curMove = numMove;

      parseMoves(moves,numMove,moveStr);

      moveStr = null;

      mInitialized = true;

      }

  /////////////////////////////////////////////////////////////

    String getName()

      {

      return nameStr;

      }

  /////////////////////////////////////////////////////////////

    int getNumMove()

      {

      if( !mInitialized ) initialize();

      return numMove;

      }

  /////////////////////////////////////////////////////////////

    int getCurMove()

      {

      if( !mInitialized ) initialize();

      return curMove;

      }

  /////////////////////////////////////////////////////////////

    void makeMove(ObjectControl control)

      {

      if( !mInitialized ) initialize();

      if( mCanRotate )

        {

        curMove++;

        if( curMove>numMove )

          {

          curMove= 0;

          control.initializeObject(null);

          }

        else

          {

          int axis      = moves[curMove-1][0];

		      int rowBitmap = moves[curMove-1][1];

		      int bareAngle = moves[curMove-1][2];

          if( bareAngle!=0 )

            {

            mCanRotate = false;

            control.addRotation(this, axis, rowBitmap, bareAngle, MILLIS_PER_DEGREE);

            }

          else

            {

            android.util.Log.e("pattern", "error: pattern "+nameStr+" move "+(curMove-1)+" angle 0");

            }

          }

        }

      else

        {

        android.util.Log.e("pattern", "failed to make Move!");

        }

      }

  /////////////////////////////////////////////////////////////

    void backMove(ObjectControl control)

      {

      if( !mInitialized ) initialize();

      if( mCanRotate )

        {

        curMove--;

        if( curMove<0 )

          {

          curMove=numMove;

          control.initializeObject(moves);

          }

        else

          {

          int axis      = moves[curMove][0];

		      int rowBitmap = moves[curMove][1];

		      int bareAngle = moves[curMove][2];

          if( bareAngle!=0 )

            {

            mCanRotate = false;

            control.addRotation(this, axis, rowBitmap, -bareAngle, MILLIS_PER_DEGREE);

            }

          else

            {

            android.util.Log.e("pattern", "error: pattern "+nameStr+" move "+curMove+" angle 0");

            }

          }

        }

      else

        {

        android.util.Log.e("pattern", "failed to back Move!");

        }

      }

  /////////////////////////////////////////////////////////////

    int[][] reInitialize()

      {

      if( !mInitialized ) initialize();

      mCanRotate = true;

      curMove = numMove;

      return moves;

      }

  /////////////////////////////////////////////////////////////

    public void onActionFinished(final long effectID)

      {

      mCanRotate = true;

      }

    }

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

  private RubikPattern()

    {

    mCategories = new ArrayList<>();

    for(int i=0; i<NUM_OBJECTS; i++)

      {

      List<Category> list = new ArrayList<>();

      String[][] patStrings = RubikPatternList.getPatterns(i);

      for(String[] lines: patStrings) list.add(new Category(lines));

      mCategories.add(list);

      numCategories[i]=patStrings.length;

      currentExpanded[i] = -1;

      }

    }

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

  private Category getCategory(int tab, int cat)

    {

    if( tab>=0 && tab<NUM_OBJECTS && cat>=0 && cat<numCategories[tab] )

      {

      return mCategories.get(tab).get(cat);

      }

    return null;

    }

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// PUBLIC API

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

  public static RubikPattern getInstance()

    {

    if( mThis==null )

      {

      mThis = new RubikPattern();

      }

    return mThis;

    }

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

  public static void parseMoves(int[][] result, int numMoves, String moves)

    {

    int digit0, digit1, digit2, number;

    for(int i=0; i<numMoves; i++)

      {

      digit0 = moves.charAt(4*i+1)-'0';

      digit1 = moves.charAt(4*i+2)-'0';

      digit2 = moves.charAt(4*i+3)-'0';

      number = 100*digit0+10*digit1+digit2;

      int axis   = (number/32)%8;

      int bitmap = (number%32)  ;

      int angle  = (number/32)/8;

      switch(angle)

        {

        case 0: angle = 2; break;

        case 1: angle = 1; break;

        case 2: angle =-1; break;

        case 3: angle =-2; break;

        default: android.util.Log.e("D", "ERROR!! parsing move "+moves+" number="+number);

        }

      result[i][0] = axis;

      result[i][1] = bitmap;

      result[i][2] = angle;

      }

    }

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

  public int getNumCategories(int tab)

    {

    return tab>=0 && tab<NUM_OBJECTS ? numCategories[tab] : 0;

    }

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

  public void rememberState(int tab, int cat, int scrollPos, int expanded)

    {

    if( tab>=0 && tab<NUM_OBJECTS )

      {

      currentCategory[tab]  = cat;

      currentVisiblePos[tab]= scrollPos;

      currentExpanded[tab]  = expanded;

      }

    }

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

  public int recallCategory(int tab)

    {

    return tab>=0 && tab<NUM_OBJECTS ? currentCategory[tab] : 0;

    }

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

  public int recallVisiblePos(int tab)

    {

    return tab>=0 && tab<NUM_OBJECTS ? currentVisiblePos[tab] : 0;

    }

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

  public int recallExpanded(int tab)

    {

    return tab>=0 && tab<NUM_OBJECTS ? currentExpanded[tab] : -1;

    }

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

  public String getCategoryName(int tab, int cat)

    {

    Category c = getCategory(tab,cat);

    return c!=null ? c.getName() : null;

    }

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

  public String getPatternName(int tab, int cat, int pat)

    {

    Category c = getCategory(tab,cat);

    return c!=null ? c.getPatternName(pat) : null;

    }

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

  public int getNumPatterns(int tab, int cat)

    {

    Category c = getCategory(tab,cat);

    return c!=null ? c.getNumPatterns() : 0;

    }

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

  public int getCurMove(int tab, int cat, int pat)

    {

    Category c = getCategory(tab,cat);

    return c!=null ? c.getPatternCurMove(pat) : 0;

    }

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

  public int getNumMoves(int tab, int cat, int pat)

    {

    Category c = getCategory(tab,cat);

    return c!=null ? c.getPatternNumMove(pat) : 0;

    }

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

  public void makeMove(ObjectControl control, int tab, int cat, int pat)

    {

    Category c = getCategory(tab,cat);

    if( c!=null ) c.makeMove(control,pat);

    }

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

  public void backMove(ObjectControl control, int tab, int cat, int pat)

    {

    Category c = getCategory(tab,cat);

    if( c!=null ) c.backMove(control,pat);

    }

///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

  public int[][] reInitialize(int tab, int cat, int pat)

    {

    Category c = getCategory(tab,cat);

    return c!=null ? c.reInitialize(pat) : null;

    }

}