import type { Point2D } from "./types";

/**
 * Giới hạn giá trị trong khoảng [min, max].
 */
export function clamp(val: number, min: number, max: number): number {
  return Math.min(Math.max(val, min), max);
}

/**
 * Kiểm tra hai số xấp xỉ bằng nhau với độ lệch eps.
 */
export function approxEqual(a: number, b: number, eps: number = 1e-4): boolean {
  return Math.abs(a - b) <= eps;
}

/**
 * Làm tròn số thực đến số chữ số thập phân chỉ định.
 */
export function roundTo(val: number, decimals: number = 2): number {
  const factor = Math.pow(10, decimals);
  return Math.round((val + Number.EPSILON) * factor) / factor;
}

/**
 * Thuật toán chia đôi (Bisection) tìm nghiệm x sao cho fn(x) = 0 trên [low, high].
 */
export function solveRootBisection(
  fn: (x: number) => number,
  low: number,
  high: number,
  tol: number = 1e-6,
  maxIter: number = 100
): number {
  let a = low;
  let b = high;
  let fa = fn(a);
  let fb = fn(b);

  if (Math.abs(fa) <= tol) return a;
  if (Math.abs(fb) <= tol) return b;

  if (fa * fb > 0) {
    // Nếu hai đầu cùng dấu, thực hiện quét 20 điểm con để tìm khoảng đổi dấu
    const steps = 20;
    const stepSize = (b - a) / steps;
    let foundSubInterval = false;

    for (let i = 0; i < steps; i++) {
      const subA = a + i * stepSize;
      const subB = subA + stepSize;
      const subFa = fn(subA);
      const subFb = fn(subB);

      if (Math.abs(subFa) <= tol) return subA;
      if (Math.abs(subFb) <= tol) return subB;

      if (subFa * subFb <= 0) {
        a = subA;
        b = subB;
        fa = subFa;
        fb = subFb;
        foundSubInterval = true;
        break;
      }
    }

    if (!foundSubInterval) {
      // Nếu vẫn không đổi dấu, trả về điểm có trị tuyệt đối fn nhỏ hơn
      return Math.abs(fa) < Math.abs(fb) ? a : b;
    }
  }

  for (let i = 0; i < maxIter; i++) {
    const mid = (a + b) / 2;
    const fmid = fn(mid);

    if (Math.abs(fmid) <= tol || (b - a) / 2 < tol) {
      return mid;
    }

    if (fa * fmid <= 0) {
      b = mid;
      fb = fmid;
    } else {
      a = mid;
      fa = fmid;
    }
  }

  return (a + b) / 2;
}

/**
 * Lấy mẫu tọa độ đường cong y = fn(x) để render trên đồ thị.
 */
export function sampleCurve(
  fn: (x: number) => number | null,
  xMin: number,
  xMax: number,
  steps: number = 120,
  yMaxClip: number = 1e4
): Point2D[] {
  if (xMax <= xMin || steps <= 0) {
    return [];
  }

  const points: Point2D[] = [];
  const dx = (xMax - xMin) / steps;

  for (let i = 0; i <= steps; i++) {
    const x = xMin + i * dx;
    const y = fn(x);

    if (y !== null && Number.isFinite(y) && y >= 0 && y <= yMaxClip) {
      points.push({ x, y });
    }
  }

  return points;
}