from math import *
from Pile import Pile_chaine as Pile
from infixe import estUnNombre

class Expression:
    def __init__(self, racine, gauche, droit):
        """initialisation d'un objet 'Expression'"""
        self.racine = racine
        self.gauche = gauche
        self.droit = droit
    
    def evalue(self):
        """renvoie la valeur de l'expression
        s'il n'y a qu'un seul argument alors on prend le fils gauche"""
        #fonctions
        if self.racine == "sin": return sin(self.gauche.evalue())
        if self.racine == "cos": return cos(self.gauche.evalue())
        if self.racine == "tan": return tan(self.gauche.evalue())
        if self.racine == "asin": return asin(self.gauche.evalue())
        if self.racine == "acos": return acos(self.gauche.evalue())
        if self.racine == "atan": return atan(self.gauche.evalue())
        if self.racine == "opp": return - self.gauche.evalue()
        if self.racine == "sqrt": return sqrt(self.gauche.evalue())
        if self.racine == "factorielle": return gamma(self.gauche.evalue())
        #operateurs
        if self.racine == "+": return self.gauche.evalue() + self.droit.evalue()
        if self.racine == "-": return self.gauche.evalue() - self.droit.evalue()
        if self.racine == "*": return self.gauche.evalue() * self.droit.evalue()
        if self.racine == "/": return self.gauche.evalue() / self.droit.evalue()
        if self.racine == "^": return self.gauche.evalue() ** self.droit.evalue()
        #constantes
        if self.racine == "pi": return pi
        if self.racine == "e": return exp(1)
        
        if "." in self.racine:
            return float(self.racine)
        return int(self.racine)
   
    def __str__(self):
        """affiche l'expression"""
        priorite = {"sin":1,
            "cos":1,
            "tan":1,
            "sqrt":1,
            "asin":1,
            "acos":1,
            "atan":1,
            "factorielle":1,
            "opp":1,
            "^":2,
            "*":4,
            "/":4,
            "+":5,
            "-":5}
        associativite = {"opp":"droit",
                "^":"droit",
                "*":"gauche",
                "/":"gauche",
                "+":"gauche",
                "-":"gauche"}
        pas_commutatif = {"^","/","-"}
        if self.racine in {"!", "^", "*", "/", "+", "-"}:
            gauche = str(self.gauche)
            droit = str(self.droit)
            
            priorite_racine = priorite[self.racine]
            priorite_gauche = priorite.get(self.gauche.racine, -1)
            priorite_droit = priorite.get(self.droit.racine, -1)
            
            if (self.gauche.racine == "opp" or (self.gauche.racine != "-" and self.gauche.racine[0] == "-")) and self.racine not in {"+","-"}:
                gauche = parentheses(gauche)
            if self.droit.racine == "opp" or (self.droit.racine != "-" and self.droit.racine[0] == "-"):
                droit = parentheses(droit)
            
            if priorite_racine < priorite_gauche:
                gauche = parentheses(gauche)
            if priorite_racine < priorite_droit:
                droit = parentheses(droit)
            if self.racine in pas_commutatif:
                if priorite_racine == priorite_droit and associativite[self.racine] == "gauche":
                    droit = parentheses(droit)
                if priorite_racine == priorite_gauche and associativite[self.racine] == "droit":
                    gauche = parentheses(gauche)
                
            return gauche + self.racine + droit
        
        if self.racine == "opp":
            gauche = str(self.gauche)
            
            priorite_racine = priorite[self.racine]
            priorite_gauche = priorite.get(self.gauche.racine, -1)
            
            if priorite_racine < priorite_gauche or self.gauche.racine == "opp":
                gauche = parentheses(gauche)
            return "-" + gauche
        
        if self.racine in {"sin","cos","tan","sqrt","factorielle","asin","acos","atan"}:
            return self.racine + "(" + str(self.gauche) + ")"
        
        return str(self.racine)
        
        
def parentheses(txt):
    """ajoute des parentheses à txt"""
    return "(" + txt + ")"

def toTree(liste, etat_affichage):
    """conversion d'une liste en NPI ou NP (pas en infixe) en un arbre"""
    pile_expr = Pile()
    for i,element in enumerate(liste):
        if element in {"+","-", "*","/", "^"}:
            fils_gauche = pile_expr.depiler()
            fils_droit = pile_expr.depiler()
            
            if etat_affichage == "post-expr" or etat_affichage == "inf":
                fils_gauche, fils_droit = fils_droit, fils_gauche
            
            pile_expr.empiler(Expression(element, fils_gauche, fils_droit))
            
        elif element in {"opp","sin","cos","tan","sqrt","factorielle","asin","acos","atan"}:
            pile_expr.empiler(Expression(element, pile_expr.depiler(), None))
        elif estUnNombre(element) or element in ["pi","e"]:
            if "." in element:
                element = str(float(element))
            else:
                element = str(int(element))
            pile_expr.empiler(Expression(element, None, None))
        else:
            raise ValueError("Fonction inconnue","n'est pas une fonction connue, ou il manque des espaces.", i)
    
    if pile_expr.taille() == 2:
        raise SyntaxError("Il manque un opérateur.")
    if pile_expr.taille() > 2:
        raise SyntaxError("Il manque " + str(pile_expr.taille() - 1) + " opérateurs.")
    return pile_expr.sommet()