<?php

namespace App\Services;

use App\Core\Database;

/**
 * ==============================================================================
 * SAQEL ENTERPRISE (EDTECH 2.0) - UNIFIED EXAM & ANTI-CHEATING ENGINE
 * ==============================================================================
 * 
 * ملف: UnifiedExamService.php
 * الهدف المعماري:
 * 1. توليد الامتحانات الموحدة بنموذجين متوازيين (نموذج أ ونموذج ب) مع خلط الأسئلة وتغيير الأرقام.
 * 2. دعم الحل الهجين لمسائل الرياضيات (70% موضوعي + 30% خطوات إنشائية بباركود).
 * 3. خوارزميات كشف الشذوذ الإحصائي (السرعة المستحيلة، تكتل الأخطاء المتطابقة، القفزة التاريخية).
 */
class UnifiedExamService
{
    /**
     * توليد نموذج أ ونموذج ب متطابقين في المعايير ومختلفين في الترتيب والأرقام
     */
    public static function generateDualForms(string $subject, string $gradeLevel, int $questionCount = 20): array
    {
        $examUuid = sprintf('%04x%04x-%04x-%04x-%04x-%04x%04x%04x',
            mt_rand(0, 0xffff), mt_rand(0, 0xffff), mt_rand(0, 0xffff),
            mt_rand(0, 0x0fff) | 0x4000, mt_rand(0, 0x3fff) | 0x8000,
            mt_rand(0, 0xffff), mt_rand(0, 0xffff), mt_rand(0, 0xffff)
        );

        $baseQuestions = self::getCurriculumQuestionPool($subject);

        // Build Form A
        $formAQuestions = [];
        $formBQuestions = [];

        foreach ($baseQuestions as $idx => $q) {
            $qA = $q;
            $qA['question_number'] = $idx + 1;
            $formAQuestions[] = $qA;

            // Perturb for Form B (shuffled options + slightly varied numbers)
            $qB = $q;
            $qB['question_number'] = $idx + 1;
            
            // If math/physics, apply number perturbation
            if (isset($q['is_numerical']) && $q['is_numerical']) {
                $qB['question_text'] = str_replace(['20', '4', '5'], ['30', '6', '5'], $q['question_text']);
            }

            // Shuffle options for Form B
            $opts = $qB['options'];
            $correctText = $opts[$qB['correct_index']];
            shuffle($opts);
            $qB['options'] = $opts;
            $qB['correct_index'] = array_search($correctText, $opts);

            $formBQuestions[] = $qB;
        }

        // Shuffle question sequence in Form B
        shuffle($formBQuestions);
        foreach ($formBQuestions as $newIdx => &$qItem) {
            $qItem['question_number'] = $newIdx + 1;
        }

        return [
            'exam_uuid'           => $examUuid,
            'subject'             => $subject,
            'grade_level'         => $gradeLevel,
            'forms'               => [
                'form_a' => [
                    'form_code'    => 'FORM_A_ALPHA',
                    'barcode'      => 'SAQEL-EXAM-A-' . substr($examUuid, 0, 8),
                    'questions'    => $formAQuestions,
                    'total_score'  => 100,
                    'objective_score' => 70,
                    'written_steps_score' => 30,
                ],
                'form_b' => [
                    'form_code'    => 'FORM_B_BETA',
                    'barcode'      => 'SAQEL-EXAM-B-' . substr($examUuid, 0, 8),
                    'questions'    => $formBQuestions,
                    'total_score'  => 100,
                    'objective_score' => 70,
                    'written_steps_score' => 30,
                ]
            ],
            'table_of_specifications' => [
                'remembering' => '20%',
                'understanding' => '30%',
                'application' => '35%',
                'higher_order' => '15%',
            ]
        ];
    }

    /**
     * كشف الشذوذ الإحصائي ومكافحة الغش (خوارزمية الذكاء الإحصائي)
     */
    public static function evaluateExamSessionIntegrity(array $studentSubmissions): array
    {
        $anomalies = [];
        $errorClusteringMap = [];

        foreach ($studentSubmissions as $submission) {
            $studentId = $submission['student_id'];
            $studentName = $submission['student_name'];
            $seatNumber = $submission['seat_number'] ?? 'قاعة 1';
            $timeSpentSeconds = $submission['time_spent_seconds'] ?? 1800;
            $score = $submission['score'] ?? 0;
            $answers = $submission['answers'] ?? []; // Map question_id => selected_option

            // 1. Impossible Speed Check (مؤشر السرعة المستحيلة)
            // If solving 20 complex questions in less than 300 seconds (<15s per question) with score > 85%
            if ($timeSpentSeconds < 300 && $score >= 85) {
                $anomalies[] = [
                    'type'         => 'impossible_speed',
                    'severity'     => 'critical',
                    'title'        => 'مؤشر السرعة المستحيلة (Impossible Speed)',
                    'student_id'   => $studentId,
                    'student_name' => $studentName,
                    'seat_number'  => $seatNumber,
                    'details'      => "أنهى الطالب الامتحان في {$timeSpentSeconds} ثانية فقط بمعدل 12 ثانية لكل مسألة تفاضل وحصل على {$score}%، وهو ما يتجاوز سرعة القراءة البشرية المجردة.",
                    'time_spent'   => "{$timeSpentSeconds} ثانية",
                    'recommended_action' => 'استعراض التسجيل البانورامي للقاعة في الدقيقة 02:40 والتحقق من جهاز الطالب.'
                ];
            }

            // 2. Historical Leap Check (القفزة التاريخية المفاجئة)
            $historicalAverage = $submission['historical_average'] ?? 45.0;
            if (($score - $historicalAverage) >= 45.0 && $timeSpentSeconds < 900) {
                $anomalies[] = [
                    'type'         => 'historical_leap',
                    'severity'     => 'warning',
                    'title'        => 'قفزة المعدل التاريخية المفاجئة (Historical Leap)',
                    'student_id'   => $studentId,
                    'student_name' => $studentName,
                    'seat_number'  => $seatNumber,
                    'details'      => "قفز تحصيل الطالب من معدل تراكمي ({$historicalAverage}%) إلى ({$score}%) في امتحان وزاري موحد، مع إنهاء مبكر للامتحان.",
                    'recommended_action' => 'مطابقة ورقة الخطوات الإنشائية الورقية بخط يد الطالب مع الإجابات المدخلة.'
                ];
            }

            // Track identical wrong answers for clustering check
            foreach ($answers as $qId => $ans) {
                if (isset($ans['is_correct']) && !$ans['is_correct']) {
                    $key = "q_{$qId}_ans_{$ans['selected_option']}";
                    $errorClusteringMap[$key][] = [
                        'student_id'   => $studentId,
                        'student_name' => $studentName,
                        'seat_number'  => $seatNumber,
                    ];
                }
            }
        }

        // 3. Error Clustering Check (مؤشر تكتل الأخطاء المتطابقة)
        // If 2 or more adjacent students make the exact same obscure wrong choices
        foreach ($errorClusteringMap as $key => $students) {
            if (count($students) >= 2) {
                $names = array_column($students, 'student_name');
                $seats = array_column($students, 'seat_number');
                $anomalies[] = [
                    'type'         => 'error_clustering',
                    'severity'     => 'critical',
                    'title'        => 'تكتل الأخطاء المتطابقة (Identical Error Clustering)',
                    'student_name' => implode(' و ', $names),
                    'seat_number'  => implode(' و ', $seats),
                    'details'      => "تطابق غريب في اختيار نفس الخيار الخاطئ النادر في 3 مسائل حسابية معقدة بين مقاعد متجاورة.",
                    'recommended_action' => 'الرجوع فوراً للقطات الكاميرا البانورامية للمقاعد المذكورة.'
                ];
            }
        }

        return [
            'status'              => 'success',
            'anomalies_detected'  => count($anomalies),
            'integrity_score'     => max(100 - (count($anomalies) * 15), 40),
            'anomalies'           => $anomalies,
        ];
    }

    private static function getCurriculumQuestionPool(string $subject): array
    {
        return [
            [
                'question_text' => 'أثرت قوة أفقية مقدارها 20 نيوتن على جسم كتلته 4 كغ على سطح أملس. ما تسارع الجسم؟',
                'options'       => ['5 م/ث²', '80 م/ث²', '0.2 م/ث²', '16 م/ث²'],
                'correct_index' => 0,
                'is_numerical'  => true,
                'bloom_level'   => 'تطبيق',
            ],
            [
                'question_text' => 'متجهان A و B مقدار كل منهما 6 وحدات والزاوية بينهما 90 درجة، حاصل ضربهما القياسي يساوي:',
                'options'       => ['صفر', '36 وحدة', '18 وحدة', '6 وحدات'],
                'correct_index' => 0,
                'is_numerical'  => false,
                'bloom_level'   => 'فهم',
            ],
            [
                'question_text' => 'ما هو التفسير الفيزيائي لاندفاع الراكب إلى الأمام عند توقف الحافلة فجأة؟',
                'options'       => ['القصور الذاتي ومقاومة التغير في الحالة الحركية', 'زيادة قوة الاحتكاك', 'نقصان تسارع الجاذبية', 'تأثير قوة الدفع العكسية'],
                'correct_index' => 0,
                'is_numerical'  => false,
                'bloom_level'   => 'فهم واستنتاج',
            ],
            [
                'question_text' => 'إذا تضاعفت سرعة سيارة متحركة إلى المثلين، فإن طاقتها الحركية (KE):',
                'options'       => ['تتضاعف 4 مرات', 'تتضاعف مرتين فقط', 'تبقى ثابتة', 'تقل إلى النصف'],
                'correct_index' => 0,
                'is_numerical'  => true,
                'bloom_level'   => 'تحليل وتفكير عليا',
            ],
        ];
    }
}