//Tema d'esame 17.VII.17

#include <stdio.h>
#include <math.h> 
#include <stdlib.h>

//Strutture dati
typedef struct 
{
	double x;
	double y;
} punto;

typedef struct 
{
	punto v;
	punto w;
	punto z;
} tri;

// Prototipi
double dist(punto* , punto*); //Calcola la distanza fra due punti
double diam(tri*); //Calcola il diametro di un triangolo
punto centr(tri*); //Calcola il centroide di un triangolo
double diammax(int n); /* Calcola il diametro massimo fra i diametri dei triangoli 
					dell'array globale elenco di lunghezza n */
double distmed(int n); /* Calcola la media delle distanze fra i triangoli dell'elenco
							in ingresso di lunghezza n */
int app(tri *, punto *); // Restituisce 1 se il punto appartiene al triangolo, 0 altrimenti
int caricatri(char* nomef, int* n); 	/* Legge i triangoli dal file nomefile e
 											alloca la memoria necessaria per memorizzare 					
 											l'elenco, cui puntera' la variabile globale 		
 											argomento elenco. Il secondo argomento 
 											puntera' al numero di triangoli letti da file */
void vis(int n); //Visualizza elenco 
punto* leggi(void); //Legge un punto da console

 											
 											
//Elenco dei triangoli
tri *elenco=NULL;
 
int main(int argc, char* argv[])
{
	if (argc<2)
	{
		printf("Mancano argomenti sulla riga di comando.\n");
		return -1;
	}
	
	int n; //Numero dei triangoli
	
	if (caricatri(argv[1],&n)==-1)
	{
		printf("Errore nell'apertura del file %s.\n", argv[1]);
		return -1;
	}
	if (caricatri(argv[1],&n)==-1)
	{
		printf("Errore nell'allocazione della memoria.\n");
		return -1;
	}
	printf("Navi caricate.\n");
	vis(n);
	printf("Diametro massimo delle navi: %g\n", diammax(n));
	printf("Distanza media fra le navi: %g\n", distmed(n));
	
	/* Gioco */
	
	int colp[n], r=n, i; //r=navi rimaste  
	punto* p=NULL; //Il punto sparato dall'utente
	
	//Inizializza array colpite: colp[i]=1 colpita, colp[i]=0 non colpita
	for (i=0; i<n; i++)
		colp[i]=0;
	
	while (r>0)
	{
		printf("Spara: ");
		if ( (p=leggi())==NULL ) 
			printf("Formato non valido o errore nell'allocazione della memoria. Riprova.\n");
		else
		{
			for (i=0;i<n;i++)
			{
				if(app(elenco+i,p))
				{
					if (colp[i]==0)
					{	
						printf("Hai colpito e affondato la nave T%d!\n",i+1);
						colp[i]=1;
						r--;
						if (r==1)
							printf("Rimane 1 nave.\n");
						else
							printf("Rimangono %d navi.\n",r);
						break; //Notare questo break: le navi non si intersecano, 
								//quindi non serve continuare il ciclo.
					}
					else
					{
						printf("Avevi gia' affondato la nave T%d, peccato.\n",i+1);
						break;
					}
				}				
			}
			if (i==n)
				printf("Hai mancato il bersaglio!\n");
		}
		
		free(p); //Necessario per deallocare la memoria allocata da una
				//precedente chiamata di leggi()
	}
	
	printf("Hai affondato tutte le navi! Fine del gioco.\n");
	free(elenco); //Non e' davvero necessario perche' il programma termina,
				//ma meglio metterlo. Da notare che, secondo lo standard,
				//free(NULL) non ha effetto: quindi questa codifica e' corretta,
				//avendo inizializzato elenco a NULL. In particolare, non serve
				//il test if(elenco!=NULL) etc.
	
	return 0;
}
	

double dist(punto* p, punto* q) //Calcola la distanza fra due punti
{
	return sqrt( ((p->x)-(q->x))*((p->x)-(q->x)) + ((p->y)-(q->y))*((p->y)-(q->y)) );
}

double diam(tri* t) //Calcola il diametro di un triangolo
{
	double l1=dist(&(t->v),&(t->w)), l2=dist(&(t->w),&(t->z)), l3=dist(&(t->z),&(t->v));
	
	if ( (l1 >= l2) && (l1 >= l3) )
		return l1;
	if ( l2 >= l3 )
		return l2;
	return l3;
}	

punto centr(tri* t) //Calcola il centroide di un triangolo
{
	punto c={ ( (t->v).x+(t->w).x+(t->z).x )/3, ( (t->v).y+(t->w).y+(t->z).y )/3 };
	return c;
}

double diammax(int n) /* Calcola il diametro massimo fra i diametri dei triangoli 
					dell'array globale elenco di lunghezza n */
{
	if (n<=0)		//Controllo d'errore sul parametro n
		return-1;
		
	int i;
	double max = diam(&(elenco[0]));
	double d;
	
	for (i=1; i<n; i++)
	{
		d=diam(&(elenco[i]));
		if (d>max) 
			max=d;
	}
	
	return max;	
}

double distmed(int n) /* Calcola la media delle distanze fra i triangoli dell'array 	
						globale elenco di lunghezza n */
{
	if (n<=0)		//Controllo d'errore sul parametro n
		return-1;
		
	double tot=0;
	int i,j;
	
	/*Il doppio ciclo esamina tutte le coppie non ordinate (=sottinsiemi di
	cardinalita' 2) di triangoli dell'array a, ossia le coppie {i,j} con 0<=i<j<=n-1 */
	
	punto c1, c2;					
	for (i=0; i<n-1; i++) 
	{
		c1=centr( &(elenco[i])); //Calcolato qui e non dentro il for per non ripetere il
								//conto inutilmente
		for (j=i+1; j<n; j++)
		{
			c2=centr( &(elenco[j]));
			tot+=dist(&c1, &c2);
		}
	}		
	//In tutto si tratta di n(n-1)/2 distanze, per cui la media e':
	
	return tot/((n*(n-1))/2);
}

int caricatri(char* nomef, int* n) //Legge triang. da file nomef e alloca la memoria
{
	if (nomef==NULL)
		return -1; //Errore: nomef NULL
		
	FILE *f;
	if ( (f=fopen(nomef,"r"))==NULL)
		return -1;	//Errore nell'apertura del file
	int i;
	
	fscanf(f,"%d%*c",n); //legge numero triangoli
	if ( (elenco=calloc( *n, sizeof(tri)) )==NULL )
	{
		fclose(f);
		return -2; //Errore di allocazione della memoria 
	}
	
	for (i=0; i<(*n); i++)
		fscanf(f,"(%lf,%lf),(%lf,%lf),(%lf,%lf)%*c", &(elenco[i].v.x), &(elenco[i].v.y), &(elenco[i].w.x), &(elenco[i].w.y), &(elenco[i].z.x), &(elenco[i].z.y));
			
	fclose(f);
	return 1;
}

int app(tri *t, punto *p)
{
	if ( (t==NULL) || (p==NULL))
		return 0;
	
	/*Le variabili locali seguenti non sono davvero necessarie, ma sono utili per
	rendere leggibile il codice */
	
	double x1=t->v.x, x2=t->w.x, x3=t->z.x;
	double y1=t->v.y, y2=t->w.y, y3=t->z.y;
	
	double a=((y2 - y3)*(p->x - x3) + (x3 - x2)*(p->y - y3)) / ((y2 - y3)*(x1 - x3) + (x3 - x2)*(y1 - y3));
	double b=((y3 - y1)*(p->x - x3) + (x1 - x3)*(p->y - y3)) / ((y2 - y3)*(x1 - x3) + (x3 - x2)*(y1 - y3));
	
	if ( (0<=a) && (a<=1) && (0<=b) && (b<=1) && (0<=(1-a-b)) && ((1-a-b)<=1) )
		return 1;
	return 0;
}

void vis(int n) //Visualizza elenco 
{
	if ( (elenco==NULL) || (n<0) )
		return;
		
	int i;
	for (i=0; i<n; i++)
		printf("T%d:\t (%g,%g),(%g,%g),(%g,%g)\n", i+1, elenco[i].v.x, elenco[i].v.y, elenco[i].w.x, elenco[i].w.y, elenco[i].z.x, elenco[i].z.y);
	
}

punto* leggi()
{
	char s[BUFSIZ];
	double x,y;
	
	if (fgets(s,BUFSIZ-1,stdin) == NULL)
		return NULL;
	
	if (sscanf(s,"(%lf,%lf)%*c",&x,&y)!=2)
		return NULL;
	punto* p=malloc(sizeof(punto)); //La free relativa a questa malloc e' a cura del
									//chiamante (qui la procedura main)
	if (p==NULL)
		return p;
	p->x=x;
	p->y=y;
	return p;	
}