import math
import warnings

import numpy as np
from shapely.geometry import Polygon

from .classify import CLASSES
from .vectors import mask_polygons

MIN_AREA = 12.0
RECT_COVERAGE = 0.85

# Befund C (Ruling 74): an den 2.286 rohen Grundrissen des echten Mosaiks gemessen (kurze
# Seite des gedrehten Huellrechtecks) - p5 1,0 m, p25 3,5 m, p50 5,0 m, die fuenf duennsten
# 0,50 m breit bei bis zu 164 m Laenge. Unter MIN_BUILDING_WIDTH liegen 727 Grundrisse
# (31,8 % der Anzahl, aber nur 20.575 m² = 1,8 % der bebauten Flaeche) - extrudiert werden
# daraus Waende, keine Haeuser. 4 m reicht als alleinige Schwelle nicht: einige Grundrisse
# bleiben bei >= 4 m Breite trotzdem sehr lang und duenn (z.B. 4,27 m x 153 m, Verhaeltnis
# 35,9) - MAX_ASPECT_RATIO faengt genau diese "4x100-m-Wand"-Faelle zusaetzlich ab. Schwelle
# aus einer Luecke in den gemessenen Verhaeltnissen hergeleitet: die groesste noch plausible
# grosse Grundflaeche (30,1 m x 324 m, 7.196 m², Verhaeltnis 10,8) bleibt darunter, die naechst-
# hoehere Form im Datensatz (Verhaeltnis 12,0, nur 60,5 m²) darueber - 12 liegt in dieser Luecke.
# Zusammen fallen 766 Grundrisse (33,5 %, 36.986 m² = 3,3 % der Flaeche) weg, s. Bericht fuer
# die vollstaendige Herleitung und die Verteilung.
MIN_BUILDING_WIDTH = 4.0
MAX_ASPECT_RATIO = 12.0


def regularize(poly: Polygon) -> Polygon | None:
    """Rechteck, wenn das Polygon sein gedrehtes Hüllrechteck gut ausfüllt; sonst vereinfacht."""
    poly = poly.buffer(0)
    if poly.geom_type != "Polygon" or poly.area < MIN_AREA:
        return None
    with warnings.catch_warnings():
        # Shapelys oriented_envelope (minimum_rotated_rectangle) wertet einen Winkelterm
        # aus, der für bereits achsenparallele/rechtwinklige Polygone exakt 0/0 wird -
        # GEOS meldet das als RuntimeWarning, obwohl das zurückgegebene Rechteck korrekt
        # bleibt (geprüft: Fläche stimmt, kein NaN). Nur diese eine Property-Abfrage ist
        # eingeschränkt, damit ein echter Warnhinweis an anderer Stelle sichtbar bliebe.
        warnings.filterwarnings("ignore", message=r".*oriented_envelope.*", category=RuntimeWarning)
        rect = poly.minimum_rotated_rectangle
    if rect.area > 0 and poly.area / rect.area >= RECT_COVERAGE:
        return rect
    return poly.simplify(0.5)


def _rect_sides(poly: Polygon) -> tuple[float, float]:
    """Kurze und lange Seite von poly.minimum_rotated_rectangle, in Metern."""
    with warnings.catch_warnings():
        # Siehe Kommentar in regularize(): dieselbe harmlose GEOS-RuntimeWarning bei bereits
        # achsenparallelen/rechtwinkligen Polygonen.
        warnings.filterwarnings("ignore", message=r".*oriented_envelope.*", category=RuntimeWarning)
        rect = poly.minimum_rotated_rectangle
    corners = list(rect.exterior.coords)[:4]
    edges = [math.dist(corners[i - 1], corners[i]) for i in range(4)]
    return min(edges), max(edges)


def _is_wall_like(poly: Polygon) -> bool:
    """Befund C (Ruling 74): papierduenne oder sehr lange schmale Grundrisse ergeben beim
    Extrudieren Waende statt Haeuser, s. Konstanten oben fuer die Herleitung der Schwellen."""
    short, long_ = _rect_sides(poly)
    if short < MIN_BUILDING_WIDTH:
        return True
    return (long_ / short) > MAX_ASPECT_RATIO


def building_polygons(labels: np.ndarray) -> list[tuple[Polygon, bool]]:
    out = []
    for name, speculative in (("gebaeude", False), ("spekulativ", True)):
        mask = labels == CLASSES[name]
        for poly in mask_polygons(mask, min_area=MIN_AREA, simplify=0.5):
            reg = regularize(poly)
            if reg is not None and not _is_wall_like(reg):
                out.append((reg, speculative))
    return out