"""Querschnitt je Straßenklasse und das Fahrbahnband, das daraus entsteht.

Die Maße stehen im Entwurf (docs/superpowers/specs/2026-09-16-strassen-design.md) und stammen
aus dem amerikanischen Regelwerk: Fahrspur 3,5 m, Längsparkspur 2,0-2,5 m, Gehweg 2,5-3,0 m.
Gemessen wird auf der Karte der ganze graue Korridor - Fahrbahn und Gehweg sind dort dasselbe
Grau. Die Aufteilung nimmt dem Korridor deshalb nichts weg und gibt ihm nichts dazu: Fahrbahn
plus zweimal Gehweg ist genau die gemessene Breite. Der Stadtgrundriss bleibt damit unberührt.
"""
from __future__ import annotations

from dataclasses import dataclass

from shapely.geometry import LineString, Point
from shapely.ops import substring, unary_union

from .roads import CLASS_WIDTH, Graph

LANE = 3.5
# Wie weit das Band vor dem Kreuzungsmittelpunkt endet: halbe Fahrbahn der breitesten
# anliegenden Kante plus etwas Luft, damit die Kreuzungsfläche die Lücke sicher füllt.
SETBACK_EXTRA = 2.0
# Breitester Gehweg. Weil die Gehwegfläche am Korridor beschnitten wird, ergibt sich die
# schmalere Variante von selbst: bei 12 m Korridor und 7 m Fahrbahn bleiben genau 2,5 m.
WALK_MAX = 3.0


@dataclass(frozen=True)
class Section:
    corridor: float
    carriageway: float
    walk: float
    lanes: int
    parking: float
    kerb: bool


SECTION = {
    # Hinterhofgasse: eine Fahrgasse, kein Bordstein, kein Gehweg, keine Markierung.
    "gasse":        Section(corridor=6.0,  carriageway=6.0,  walk=0.0, lanes=1, parking=0.0, kerb=False),
    "wohnstrasse":  Section(corridor=12.0, carriageway=7.0,  walk=2.5, lanes=2, parking=0.0, kerb=True),
    "hauptstrasse": Section(corridor=18.0, carriageway=12.0, walk=3.0, lanes=2, parking=2.5, kerb=True),
    "boulevard":    Section(corridor=24.0, carriageway=18.0, walk=3.0, lanes=4, parking=2.0, kerb=True),
}
assert all(s.carriageway + 2 * s.walk == s.corridor == CLASS_WIDTH[n] for n, s in SECTION.items())


def setback(graph: Graph, node: int) -> float:
    return max(SECTION[graph.edges[k].klass].carriageway / 2 for k in graph.incident(node)) + SETBACK_EXTRA


def trimmed_line(graph: Graph, k: int):
    """Die Mittellinie zwischen den Kreuzungsrändern. Freie Enden bleiben, wo sie sind."""
    edge = graph.edges[k]
    line = LineString(edge.points)
    start = setback(graph, edge.a) if graph.degree(edge.a) >= 3 else 0.0
    end = line.length - (setback(graph, edge.b) if graph.degree(edge.b) >= 3 else 0.0)
    if end - start < 1.0:
        return None          # die Kante liegt ganz in den Kreuzungen; die füllen sie mit
    return substring(line, start, end)


def ribbon(graph: Graph, k: int):
    """Das Fahrbahnband einer Kante: Mittellinie auf Fahrbahnbreite gepuffert.

    join_style mitre mit knappem Limit: Eine Straße mit einem Knick soll eine gerade Außenkante
    behalten statt einer abgerundeten, aber bei einem sehr spitzen Knick würde eine unbegrenzte
    Gehrung einen meterlangen Dorn erzeugen.
    """
    line = trimmed_line(graph, k)
    if line is None:
        return None
    return line.buffer(SECTION[graph.edges[k].klass].carriageway / 2,
                       cap_style="flat", join_style="mitre", mitre_limit=1.5)