"""계획노선이 지표면 밖으로 나갈 때의 트림 규칙.

배경(2026-09-01): 실무 자료 `용화.las`가 계획노선 2,136m 중 일부만 덮는다.
자르지 않으면 자동 설계 체인이 서피스 밖 정점에서 끊긴다. 서피스 가장자리는
점 밀도가 떨어져 불규칙하므로, 잘라 낸 쪽 끝에서 30m를 더 깎는다.
"""

import math

import numpy as np
import pytest

from common_util.common_util_route_geometry import densify_route, trim_route_to_surface


class BoxSampler:
    """x가 [x_min, x_max] 안일 때만 유효한 가짜 지표면."""

    def __init__(self, x_min: float, x_max: float) -> None:
        self.x_min = x_min
        self.x_max = x_max

    def sample_xy(self, xy: np.ndarray) -> tuple[np.ndarray, np.ndarray]:
        xs = np.asarray(xy)[:, 0]
        valid = (xs >= self.x_min) & (xs <= self.x_max)
        return np.zeros(len(xs)), valid


def _line(length_m: float, step_m: float = 10.0) -> list[tuple[float, float]]:
    count = int(length_m / step_m) + 1
    return [(index * step_m, 0.0) for index in range(count)]


def _length(points: list[tuple[float, float]]) -> float:
    return sum(math.dist(points[i], points[i + 1]) for i in range(len(points) - 1))


def test_route_fully_inside_is_untouched() -> None:
    """전 구간이 지표면 안이면 손대지 않는다 — 멀쩡한 노선을 깎을 이유가 없다."""
    points = _line(500.0)
    assert trim_route_to_surface(points, BoxSampler(-100.0, 1000.0)) == points


def test_tail_outside_is_cut_with_edge_margin() -> None:
    """뒤쪽이 잘리면 그 끝에서 30m를 더 깎는다. 시점은 원래 자리 그대로."""
    points = _line(1000.0)
    kept = trim_route_to_surface(points, BoxSampler(-100.0, 600.0), edge_trim_m=30.0)

    assert kept[0] == points[0], "시점은 지표면 안이므로 깎으면 안 된다"
    assert kept[-1][0] == pytest.approx(570.0, abs=1.0), "600m 경계에서 30m 더 깎는다"
    assert _length(kept) == pytest.approx(570.0, abs=1.0)


def test_both_ends_outside_are_cut() -> None:
    points = _line(1000.0)
    kept = trim_route_to_surface(points, BoxSampler(200.0, 800.0), edge_trim_m=30.0)
    assert kept[0][0] == pytest.approx(230.0, abs=1.0)
    assert kept[-1][0] == pytest.approx(770.0, abs=1.0)


def test_longest_valid_run_wins() -> None:
    """가장자리에서 한두 점이 튀어도 본 구간을 잃지 않는다."""

    class HoleSampler:
        def sample_xy(self, xy):
            xs = np.asarray(xy)[:, 0]
            # 0~20m 짧은 조각, 200~800m 긴 조각
            valid = ((xs <= 20.0) | ((xs >= 200.0) & (xs <= 800.0))) & (xs <= 800.0)
            return np.zeros(len(xs)), valid

    kept = trim_route_to_surface(_line(1000.0), HoleSampler(), edge_trim_m=30.0)
    assert kept[0][0] == pytest.approx(230.0, abs=1.0), "긴 구간을 골라야 한다"
    assert kept[-1][0] == pytest.approx(770.0, abs=1.0)


def test_route_entirely_outside_returns_empty() -> None:
    assert trim_route_to_surface(_line(500.0), BoxSampler(9000.0, 9999.0)) == []


def test_edge_margin_eating_everything_returns_empty() -> None:
    """남는 구간이 여유보다 짧으면 빈 목록 — 못 미더운 구간으로 설계하지 않는다."""
    kept = trim_route_to_surface(_line(1000.0), BoxSampler(500.0, 540.0), edge_trim_m=30.0)
    assert kept == []


def test_sampler_failure_keeps_route() -> None:
    """지표면을 못 읽으면 노선을 자르지 않는다 — 트림 실패가 설계를 막으면 안 된다."""

    class BrokenSampler:
        def sample_xy(self, xy):
            raise OSError("DTM 손상")

    points = _line(300.0)
    assert trim_route_to_surface(points, BrokenSampler()) == points


def test_densify_keeps_shape_and_original_vertices() -> None:
    """조밀화는 같은 직선 위에 점을 더 찍을 뿐 — 형상도 끝점도 바뀌지 않는다."""
    points = [(0.0, 0.0), (100.0, 0.0), (100.0, 50.0)]
    dense = densify_route(points, 4.0)

    assert dense[0] == points[0] and dense[-1] == points[-1]
    for original in points:
        assert original in dense, "원래 정점은 모두 남아야 한다"
    gaps = [math.dist(dense[i], dense[i + 1]) for i in range(len(dense) - 1)]
    assert max(gaps) <= 4.0 + 1e-9
    assert _length(dense) == pytest.approx(_length(points)), "연장이 바뀌면 형상이 바뀐 것"


def test_densify_leaves_close_vertices_alone() -> None:
    """이미 문턱 이하면 손대지 않는다 — 쓸데없이 정점을 불리지 않는다."""
    points = [(0.0, 0.0), (2.0, 0.0), (4.0, 0.0)]
    assert densify_route(points, 4.0) == points