import type { Point2D } from "../../../../engine/shared/types";
import { createCobbDouglas } from "../../../../engine/micro/preferences";
import {
  createLinearBudget,
  createPriceCeilingBudget,
} from "../../../../engine/micro/constraints";
import {
  solveConsumerOptimum,
  type OptimalChoice,
} from "../../../../engine/micro/solver";
import { findPriceCeilingBreakevenX } from "../../../../engine/micro/welfare";
import { defineScenario } from "../../../types";
import { PriceCeilingExplain } from "./explain";

export interface PriceCeilingParams extends Record<string, number> {
  pFixed: number;
  xCap: number;
}

export interface PriceCeilingResult {
  optA: OptimalChoice;
  optB: OptimalChoice;
  desiredX: number;
  desiredY: number;
  breakevenX: number;
  deltaU: number;
  isBetterOff: boolean;
  isWorseOff: boolean;
  isBreakeven: boolean;
  pFixed: number;
  xCap: number;
  boundaryPoints: Point2D[];
  vertices: Point2D[];
}

export const priceCeilingScenario = defineScenario<
  PriceCeilingParams,
  PriceCeilingResult
>({
  meta: {
    id: "micro.consumer.price_ceiling",
    domain: "micro",
    category: "consumer",
    chapter: "PR Ch.3 • Câu 10b",
    title: "Giá trần và thiếu hụt nguồn cung",
    subtitle:
      "Đánh đổi giữa lợi ích giảm giá và tổn thất do khan hiếm hàng hóa dưới mức giá trần",
    source:
      "Pindyck, R. S., & Rubinfeld, D. L. (2015). Kinh tế học vi mô (Ấn bản thứ 8, Chương 3, Câu 10b, tr. 107). NXB Kinh tế TP.HCM.",
    notebook_id: "e8a30630-0df2-4932-8740-9ffe7d8882bc",
    tags: [
      "Vi mô",
      "Người tiêu dùng",
      "Giá trần",
      "Khan hiếm",
      "Hòa vốn phúc lợi",
    ],
    inputBanner: [
      { label: "Thu nhập I", value: "200 USD" },
      { label: "Giá gốc Px", value: "10 USD" },
      { label: "Giá Py", value: "10 USD" },
      { label: "Hàm thỏa dụng", value: "U(X, Y) = X • Y" },
      { label: "Tối ưu gốc A", value: "(10, 10)" },
    ],
  },
  params: {
    pFixed: {
      id: "pFixed",
      label: "Mức giá trần Px'",
      symbol: "P_X'",
      min: 2,
      max: 9,
      step: 0.5,
      default: 5,
      unit: "USD",
      marks: [
        { value: 2, label: "2" },
        { value: 5, label: "5 (Trần)" },
        { value: 9, label: "9" },
      ],
      description:
        "Mức giá tối đa do nhà nước ấn định thấp hơn giá thị trường 10 USD.",
    },
    xCap: {
      id: "xCap",
      label: "Lượng cung thực tế mua được X",
      symbol: "X_{thực}",
      min: 2,
      max: 16,
      step: 0.25,
      default: 6,
      unit: "đơn vị",
      marks: [
        { value: 2, label: "2" },
        { value: 5.86, label: "5.86 (Hòa vốn)" },
        { value: 6, label: "6" },
        { value: 16, label: "16" },
      ],
      description:
        "Số lượng hàng hóa tối đa người tiêu dùng thực tế mua được do thiếu hụt cung.",
    },
  },
  presets: {
    better_off: {
      id: "better_off",
      label: "Dư giả hơn: Px' = 5, X = 6",
      badge: "U = 102",
      params: { pFixed: 5, xCap: 6 },
    },
    worse_off: {
      id: "worse_off",
      label: "Khó khăn hơn: Px' = 5, X = 4",
      badge: "U = 72",
      params: { pFixed: 5, xCap: 4 },
    },
    breakeven: {
      id: "breakeven",
      label: "Hòa vốn thỏa dụng: Px' = 5, X = 5.86",
      badge: "U xấp xỉ 100",
      params: { pFixed: 5, xCap: 5.86 },
    },
  },
  model: (params) => {
    const pref = createCobbDouglas({ alpha: 0.5, productForm: true });
    const linearBudget = createLinearBudget({ I: 200, Px: 10, Py: 10 });
    const optA = solveConsumerOptimum(pref, linearBudget);

    const ceilingBudget = createPriceCeilingBudget({
      I: 200,
      Px_ceiling: params.pFixed,
      Py: 10,
      supplyCapX: params.xCap,
    });
    const optB = solveConsumerOptimum(pref, ceilingBudget);

    const breakevenX = findPriceCeilingBreakevenX({
      pref,
      I: 200,
      Px_ceiling: params.pFixed,
      Py: 10,
      baseUtility: 100,
    });

    const desiredX = 200 / (2 * params.pFixed);
    const desiredY = (200 - params.pFixed * desiredX) / 10;

    const deltaU = optB.utility - 100;
    const isBetterOff = optB.utility > 100 + 0.5;
    const isWorseOff = optB.utility < 100 - 0.5;
    const isBreakeven = !isBetterOff && !isWorseOff;

    return {
      optA,
      optB,
      desiredX,
      desiredY,
      breakevenX,
      deltaU,
      isBetterOff,
      isWorseOff,
      isBreakeven,
      pFixed: params.pFixed,
      xCap: params.xCap,
      boundaryPoints: ceilingBudget.boundaryPoints,
      vertices: ceilingBudget.vertices,
    };
  },
  view: (result, params) => {
    const isBetterOff = result.isBetterOff;
    const isBreakeven = result.isBreakeven;
    const unconstrainedMaxX = 200 / params.pFixed;

    return {
      graph: {
        title: "Đồ thị Lựa chọn Dưới Giá Trần và Thiếu Hụt",
        subtitle:
          "So sánh thỏa dụng thực tế UB với đường bàng quan gốc U0: 100",
        xAxis: { label: "Hàng hóa X", unit: "đơn vị", max: 28, step: 4 },
        yAxis: { label: "Hàng hóa Y", unit: "đơn vị", max: 26, step: 4 },
        legends: [
          { label: "Đường ngân sách gốc", color: "#94a3b8", style: "dashed" },
          { label: "Ngân sách giá trần lý thuyết", color: "#818cf8", style: "dashed" },
          { label: "Ngân sách thực tế (Bị chặn)", color: "#4f46e5", style: "solid" },
          { label: "Đường bàng quan U0: 100", color: "#0ea5e9", style: "solid" },
          {
            label: "Đường bàng quan UB: " + result.optB.utility.toFixed(0),
            color: isBetterOff ? "#059669" : "#e11d48",
            style: "dashed",
          },
          { label: "Vạch hòa vốn X*", color: "#f59e0b", style: "dashed" },
        ],
        regions: [
          {
            id: "feasible-region",
            points: result.vertices,
            fill: "#6366f1",
            opacity: 0.1,
            label: "Tập khả thi",
          },
        ],
        polylines: [
          {
            id: "orig-budget",
            points: [
              { x: 0, y: 20 },
              { x: 20, y: 0 },
            ],
            color: "#94a3b8",
            width: 2,
            dashed: true,
            label: "Ngân sách gốc",
          },
          {
            id: "ceiling-unconstrained",
            points: [
              { x: 0, y: 20 },
              { x: Math.min(28, unconstrainedMaxX), y: Math.max(0, (200 - params.pFixed * Math.min(28, unconstrainedMaxX)) / 10) },
            ],
            color: "#818cf8",
            width: 1.5,
            dashed: true,
            label: "Giá trần lý thuyết",
          },
          {
            id: "effective-budget",
            points: result.boundaryPoints,
            color: "#4f46e5",
            width: 3,
            label: "Ngân sách thực tế",
          },
        ],
        curves: [
          {
            id: "curve-u0",
            fn: (x) => 100 / x,
            xMin: 4,
            xMax: 28,
            color: "#0ea5e9",
            width: 2,
            label: "U0: 100",
            labelAtX: 20,
          },
          {
            id: "curve-ub",
            fn: (x) => result.optB.utility / x,
            xMin: 3,
            xMax: 28,
            color: isBetterOff ? "#059669" : "#e11d48",
            width: 2.2,
            dashed: true,
            label: "UB: " + result.optB.utility.toFixed(0),
            labelAtX: 16,
          },
        ],
        guides: [
          {
            id: "guide-a",
            point: { x: result.optA.x, y: result.optA.y },
            color: "#94a3b8",
            labelX: "XA: " + result.optA.x.toFixed(0),
            labelY: "YA: " + result.optA.y.toFixed(0),
          },
          {
            id: "guide-b",
            point: { x: result.optB.x, y: result.optB.y },
            color: "#6366f1",
            labelX: "XB: " + result.optB.x.toFixed(2),
            labelY: "YB: " + result.optB.y.toFixed(2),
          },
          {
            id: "guide-breakeven",
            verticalX: result.breakevenX,
            color: "#f59e0b",
            dashed: true,
            topLabel: "X* hòa vốn: " + result.breakevenX.toFixed(2),
          },
        ],
        arrows: [
          {
            id: "shift-ab",
            from: { x: result.optA.x, y: result.optA.y },
            to: { x: result.optB.x, y: result.optB.y },
            color: isBetterOff ? "#059669" : "#e11d48",
            label: isBetterOff ? "Tăng thỏa dụng" : "Giảm thỏa dụng",
          },
        ],
        points: [
          {
            id: "pt-a",
            x: result.optA.x,
            y: result.optA.y,
            label: "A",
            sublabel: "(10, 10)",
            color: "#0ea5e9",
            labelOffset: { dx: 14, dy: -14 },
          },
          {
            id: "pt-b",
            x: result.optB.x,
            y: result.optB.y,
            label: "B",
            sublabel:
              "(" +
              result.optB.x.toFixed(2) +
              ", " +
              result.optB.y.toFixed(2) +
              ")",
            color: isBetterOff ? "#059669" : "#e11d48",
            labelOffset: { dx: -18, dy: -18 },
          },
          ...(result.desiredX <= 26
            ? [
                {
                  id: "pt-b-star",
                  x: result.desiredX,
                  y: result.desiredY,
                  label: "B*",
                  sublabel:
                    "(" +
                    result.desiredX.toFixed(0) +
                    ", " +
                    result.desiredY.toFixed(0) +
                    ")",
                  color: "#8b5cf6",
                  labelOffset: { dx: 14, dy: 14 },
                },
              ]
            : []),
        ],
        tooltipEvaluator: (x, y) => [
          { label: "Thỏa dụng U", value: (x * y).toFixed(1) },
          {
            label: "Chi phí",
            value: (params.pFixed * x + 10 * y).toFixed(0) + " USD",
          },
        ],
      },
      stats: [
        {
          id: "opt-a",
          label: "Tối ưu gốc (Điểm A)",
          value: "(10, 10)",
          subtext: "U: 100 • MRS: 1.00",
          color: "blue",
        },
        {
          id: "opt-b",
          label: "Lựa chọn thực tế (Điểm B)",
          value:
            "(" +
            result.optB.x.toFixed(2) +
            ", " +
            result.optB.y.toFixed(2) +
            ")",
          subtext:
            "U: " +
            result.optB.utility.toFixed(1) +
            " • MRS: " +
            result.optB.mrs.toFixed(2),
          color: isBetterOff ? "emerald" : isBreakeven ? "amber" : "rose",
        },
        {
          id: "delta-u",
          label: "Biến thiên thỏa dụng",
          value: (result.optB.utility - 100).toFixed(1),
          delta: {
            value: Math.abs(result.optB.utility - 100).toFixed(1),
            direction: isBetterOff ? "up" : isBreakeven ? "neutral" : "down",
          },
          subtext: isBetterOff
            ? "Khấm khá hơn (Tăng thỏa dụng)"
            : isBreakeven
            ? "Hòa vốn thỏa dụng"
            : "Thiệt thòi hơn (Giảm thỏa dụng)",
          color: isBetterOff ? "emerald" : isBreakeven ? "amber" : "rose",
        },
        {
          id: "breakeven",
          label: "Ngưỡng hòa vốn X*",
          value: result.breakevenX.toFixed(2),
          unit: "đơn vị",
          subtext: "Cần tối thiểu để UB >= 100",
          color: "purple",
        },
      ],
      steps: [
        {
          stepNumber: 1,
          title: "Xác định điểm cân bằng tự do ban đầu A",
          latexFormula:
            "\\max U(X,Y) = X \\cdot Y \\quad \\text{với} \\quad 10X + 10Y = 200",
          explanation:
            "Khi chưa áp giá trần, người tiêu dùng cân bằng tại điểm A(10, 10) với mức thỏa dụng UA = 100.",
          resultText: "A(10, 10) với UA = 100",
        },
        {
          stepNumber: 2,
          title: "Tính toán lượng cầu mong muốn tại giá trần",
          latexFormula:
            "X^*_{\\text{cầu}} = \\frac{I}{2 P_X'} = \\frac{200}{2 \\times " +
            params.pFixed.toFixed(1) +
            "}",
          explanation:
            "Nếu nguồn cung dồi dào, người tiêu dùng muốn mua lượng hàng hóa lớn hơn rất nhiều để tận dụng mức giá rẻ.",
          resultText:
            "X_cầu = " +
            result.desiredX.toFixed(1) +
            ", Y_cầu = " +
            result.desiredY.toFixed(1),
        },
        {
          stepNumber: 3,
          title: "Xác định điểm thực tế B do thiếu hụt cung",
          latexFormula: "X_B = \\min(X_{\\text{thực}}, X^*_{\\text{cầu}})",
          explanation:
            "Do lượng cung bị nghẽn tại X_thực = " +
            params.xCap.toFixed(2) +
            ", người tiêu dùng chỉ mua được lượng này và dùng số tiền còn lại mua Y.",
          resultText:
            "XB = " +
            result.optB.x.toFixed(2) +
            ", YB = " +
            result.optB.y.toFixed(2),
        },
        {
          stepNumber: 4,
          title: "Giải nghiệm ngưỡng hòa vốn thỏa dụng X*",
          latexFormula:
            "X \\cdot \\frac{200 - P_X' X}{10} = 100 \\implies P_X' X^2 - 200X + 1000 = 0",
          explanation:
            "Ngưỡng lượng cung tối thiểu để mức thỏa dụng mới UB không bị sụt giảm so với trạng thái tự do ban đầu.",
          resultText: "X* hòa vốn = " + result.breakevenX.toFixed(2),
        },
      ],
      comparison: {
        headers: ["Tiêu chí", "Điểm A (Gốc)", "Điểm B (Hiện tại)", "Nhận xét"],
        rows: [
          {
            criterion: "Mức giá Px",
            baseValue: "10 USD",
            currentValue: params.pFixed.toFixed(1) + " USD",
            note: "Nhà nước khống chế giá trần",
          },
          {
            criterion: "Rổ hàng (X, Y)",
            baseValue: "(10, 10)",
            currentValue:
              "(" +
              result.optB.x.toFixed(2) +
              ", " +
              result.optB.y.toFixed(2) +
              ")",
            note:
              "Mua được " +
              result.optB.x.toFixed(2) +
              " đơn vị X và " +
              result.optB.y.toFixed(2) +
              " đơn vị Y",
          },
          {
            criterion: "Mức thỏa dụng U",
            baseValue: "100",
            currentValue: result.optB.utility.toFixed(1),
            note: isBetterOff
              ? "Khấm khá hơn (Tăng " + result.deltaU.toFixed(1) + " U)"
              : isBreakeven
              ? "Hòa vốn thỏa dụng"
              : "Thiệt thòi hơn (Giảm " + Math.abs(result.deltaU).toFixed(1) + " U)",
          },
          {
            criterion: "Ngưỡng hòa vốn",
            baseValue: "10.00",
            currentValue: result.breakevenX.toFixed(2),
            note:
              params.xCap >= result.breakevenX
                ? "Lượng mua được vượt trên ngưỡng hòa vốn"
                : "Lượng mua được thấp hơn ngưỡng hòa vốn",
          },
        ],
      },
      statusBanner: isBetterOff
        ? {
            text:
              "Tại mức giá trần " +
              params.pFixed.toFixed(1) +
              " USD và lượng mua được " +
              params.xCap.toFixed(2) +
              " đơn vị (lớn hơn ngưỡng hòa vốn " +
              result.breakevenX.toFixed(2) +
              "), người tiêu dùng khấm khá hơn (UB = " +
              result.optB.utility.toFixed(1) +
              " > 100).",
            type: "success",
          }
        : isBreakeven
        ? {
            text:
              "Tại mức giá trần " +
              params.pFixed.toFixed(1) +
              " USD và lượng mua được " +
              params.xCap.toFixed(2) +
              " đơn vị, người tiêu dùng hòa vốn thỏa dụng (UB xấp xỉ 100).",
            type: "info",
          }
        : {
            text:
              "Tại mức giá trần " +
              params.pFixed.toFixed(1) +
              " USD nhưng lượng mua được chỉ là " +
              params.xCap.toFixed(2) +
              " đơn vị (thấp hơn ngưỡng hòa vốn " +
              result.breakevenX.toFixed(2) +
              "), người tiêu dùng bị thiệt thòi phúc lợi (UB = " +
              result.optB.utility.toFixed(1) +
              " < 100).",
            type: "danger",
          },
      bridgeLinks: [
        {
          title: "Phân phối định lượng hàng hóa",
          targetScenarioId: "micro.consumer.rationing",
          domain: "micro",
          description:
            "Khảo sát trường hợp hạn ngạch tiêu dùng không đi kèm với việc hạ giá hàng hóa.",
        },
        {
          title: "Kiểm soát giá và Tổn thất vô ích (DWL)",
          domain: "micro",
          description:
            "Trong thị trường Cung Cầu tổng thể, giá trần luôn tạo ra tổn thất vô ích đối với tổng thặng dư xã hội.",
        },
        {
          title: "Lạm phát bị kìm nén và Cú sốc cung trong Vĩ mô",
          domain: "macro",
          description:
            "Trong kinh tế vĩ mô, ấn định giá trần kéo dài tích tụ lạm phát tiềm ẩn và làm suy thoái năng lực sản xuất dài hạn.",
        },
      ],
      footnote:
        "U(X, Y) = X • Y; I = Px' • X + Py • Y; điều kiện ràng buộc: X <= X_thực.",
    };
  },
  explain: PriceCeilingExplain,
});