bl/common/data/Element/element.go

package element

import (
	"fmt"
	"math"
)

// 元素类型枚举（覆盖所有单属性，ID与原配置完全对齐）
type ElementType int

const (
	ElementTypeGrass     ElementType = 1   // 草
	ElementTypeWater     ElementType = 2   // 水
	ElementTypeFire      ElementType = 3   // 火
	ElementTypeFlying    ElementType = 4   // 飞行
	ElementTypeElectric  ElementType = 5   // 电
	ElementTypeSteel     ElementType = 6   // 机械
	ElementTypeGround    ElementType = 7   // 地面
	ElementTypeNormal    ElementType = 8   // 普通
	ElementTypeIce       ElementType = 9   // 冰
	ElementTypePsychic   ElementType = 10  // 超能
	ElementTypeFighting  ElementType = 11  // 战斗
	ElementTypeLight     ElementType = 12  // 光
	ElementTypeDark      ElementType = 13  // 暗影
	ElementTypeMythic    ElementType = 14  // 神秘
	ElementTypeDragon    ElementType = 15  // 龙
	ElementTypeSaint     ElementType = 16  // 圣灵
	ElementTypeDimension ElementType = 17  // 次元
	ElementTypeAncient   ElementType = 18  // 远古
	ElementTypeDemon     ElementType = 19  // 邪灵
	ElementTypeNature    ElementType = 20  // 自然
	ElementTypeKing      ElementType = 221 // 王
	ElementTypeChaos     ElementType = 222 // 混沌
	ElementTypeDeity     ElementType = 223 // 神灵
	ElementTypeSamsara   ElementType = 224 // 轮回
	ElementTypeInsect    ElementType = 225 // 虫
	ElementTypeVoid      ElementType = 226 // 虚空
)

// 全局常量定义（统一管理合法范围）
const (
	maxMatrixSize = 227 // 矩阵维度（覆盖最大属性ID 226）
)

// 合法单属性ID集合（快速校验）
var validSingleElementIDs = map[int]bool{
	1: true, 2: true, 3: true, 4: true, 5: true, 6: true, 7: true, 8: true, 9: true, 10: true,
	11: true, 12: true, 13: true, 14: true, 15: true, 16: true, 17: true, 18: true, 19: true, 20: true,
	221: true, 222: true, 223: true, 224: true, 225: true, 226: true,
}

// 元素名称映射（全属性对应，便于日志输出）
var elementNameMap = map[ElementType]string{
	ElementTypeGrass:     "GRASS",
	ElementTypeWater:     "WATER",
	ElementTypeFire:      "FIRE",
	ElementTypeFlying:    "FLYING",
	ElementTypeElectric:  "ELECTRIC",
	ElementTypeSteel:     "STEEL",
	ElementTypeGround:    "GROUND",
	ElementTypeNormal:    "NORMAL",
	ElementTypeIce:       "ICE",
	ElementTypePsychic:   "PSYCHIC",
	ElementTypeFighting:  "FIGHTING",
	ElementTypeLight:     "LIGHT",
	ElementTypeDark:      "DARK",
	ElementTypeMythic:    "MYTHIC",
	ElementTypeDragon:    "DRAGON",
	ElementTypeSaint:     "SAINT",
	ElementTypeDimension: "DIMENSION",
	ElementTypeAncient:   "ANCIENT",
	ElementTypeDemon:     "DEMON",
	ElementTypeNature:    "NATURE",
	ElementTypeKing:      "KING",
	ElementTypeChaos:     "CHAOS",
	ElementTypeDeity:     "DEITY",
	ElementTypeSamsara:   "SAMSARA",
	ElementTypeInsect:    "INSECT",
	ElementTypeVoid:      "VOID",
}

// 双属性映射（key=双属性ID，value=组成的两个单属性ID）
var dualElementMap = map[int][2]int{
	21:  {1, 10},    // 草 超能
	22:  {1, 11},    // 草 战斗
	23:  {1, 13},    // 草 暗影
	24:  {2, 10},    // 水 超能
	25:  {2, 13},    // 水 暗影
	26:  {2, 15},    // 水 龙
	27:  {3, 4},     // 火 飞行
	28:  {3, 15},    // 火 龙
	29:  {3, 10},    // 火 超能
	30:  {4, 10},    // 飞行 超能
	31:  {12, 4},    // 光 飞行
	32:  {4, 15},    // 飞行 龙
	33:  {5, 3},     // 电 火
	34:  {5, 9},     // 电 冰
	35:  {5, 11},    // 电 战斗
	36:  {13, 5},    // 暗影 电
	37:  {6, 7},     // 机械 地面
	38:  {6, 10},    // 机械 超能
	39:  {6, 15},    // 机械 龙
	40:  {7, 15},    // 地面 龙
	41:  {11, 7},    // 战斗 地面
	42:  {7, 13},    // 地面 暗影
	43:  {9, 15},    // 冰 龙
	44:  {9, 12},    // 冰 光
	45:  {9, 13},    // 冰 暗影
	46:  {10, 9},    // 超能 冰
	47:  {11, 3},    // 战斗 火
	48:  {11, 13},   // 战斗 暗影
	49:  {12, 14},   // 光 神秘
	50:  {13, 14},   // 暗影 神秘
	51:  {14, 10},   // 神秘 超能
	52:  {16, 12},   // 圣灵 光
	53:  {4, 14},    // 飞行 神秘
	54:  {7, 10},    // 地面 超能
	55:  {13, 15},   // 暗影 龙
	56:  {16, 13},   // 圣灵 暗影
	57:  {18, 11},   // 远古 战斗
	58:  {3, 14},    // 火 神秘
	59:  {12, 11},   // 光 战斗
	60:  {14, 11},   // 神秘 战斗
	61:  {17, 11},   // 次元 战斗
	62:  {19, 14},   // 邪灵 神秘
	63:  {18, 15},   // 远古 龙
	64:  {12, 17},   // 光 次元
	65:  {18, 16},   // 远古 圣灵
	66:  {2, 11},    // 水 战斗
	67:  {5, 15},    // 电 龙
	68:  {12, 3},    // 光 火
	69:  {12, 13},   // 光 暗影
	70:  {19, 15},   // 邪灵 龙
	71:  {18, 14},   // 远古 神秘
	72:  {6, 17},    // 机械 次元
	73:  {11, 15},   // 战斗 龙
	74:  {11, 20},   // 战斗 自然
	75:  {19, 6},    // 邪灵 机械
	76:  {5, 17},    // 电 次元
	77:  {18, 3},    // 远古 火
	78:  {16, 11},   // 圣灵 战斗
	79:  {16, 17},   // 圣灵 次元
	80:  {16, 5},    // 圣灵 电
	81:  {18, 7},    // 远古 地面
	82:  {18, 1},    // 远古 草
	83:  {20, 15},   // 自然 龙
	84:  {9, 14},    // 冰 神秘
	85:  {4, 13},    // 飞行 暗影
	86:  {9, 3},     // 冰 火
	87:  {9, 4},     // 冰 飞行
	88:  {20, 16},   // 自然 圣灵
	89:  {222, 16},  // 混沌 圣灵
	90:  {18, 19},   // 远古 邪灵
	91:  {20, 9},    // 自然 冰
	92:  {222, 13},  // 混沌 暗影
	93:  {222, 11},  // 混沌 战斗
	94:  {222, 10},  // 混沌 超能
	95:  {16, 10},   // 圣灵 超能
	96:  {222, 7},   // 混沌 地面
	97:  {13, 19},   // 暗影 邪灵
	98:  {222, 18},  // 混沌 远古
	99:  {222, 19},  // 混沌 邪灵
	100: {16, 7},    // 圣灵 地面
	101: {3, 13},    // 火 暗影
	102: {12, 10},   // 光 超能
	103: {6, 11},    // 机械 战斗
	104: {4, 5},     // 飞行 电
	105: {222, 4},   // 混沌 飞行
	106: {222, 15},  // 混沌 龙
	107: {222, 3},   // 混沌 火
	108: {16, 3},    // 圣灵 火
	109: {7, 14},    // 地面 神秘
	110: {222, 17},  // 混沌 次元
	111: {222, 9},   // 混沌 冰
	112: {20, 14},   // 自然 神秘
	113: {226, 19},  // 虚空 邪灵
	114: {226, 222}, // 虚空 混沌
	115: {16, 224},  // 圣灵 轮回
	116: {2, 17},    // 水 次元
	117: {16, 14},   // 圣灵 神秘
	118: {6, 14},    // 机械 神秘
	119: {2, 14},    // 水 神秘
	120: {17, 15},   // 次元 龙
	121: {20, 10},   // 自然 超能
	122: {5, 6},     // 电 机械
	123: {14, 224},  // 神秘 轮回
	124: {2, 6},     // 水 机械
	125: {3, 6},     // 火 机械
	126: {1, 6},     // 草 机械
	127: {18, 5},    // 远古 电
	128: {16, 4},    // 圣灵 飞行
}

// 元素组合结构体
type ElementCombination struct {
	Primary   ElementType  // 主属性（按ID升序排序）
	Secondary *ElementType // 副属性（双属性非空）
	ID        int          // 组合唯一ID
}

// 全局预加载资源（程序启动时init初始化，运行时直接使用）
var (
	// 元素组合池：key=组合ID，value=组合实例（预加载所有合法组合）
	elementCombinationPool = make(map[int]*ElementCombination, 150) // 128双+26单=154，预分配足够容量
	// 单属性克制矩阵（预初始化所有特殊克制关系，默认1.0）
	matrix [maxMatrixSize][maxMatrixSize]float64
)

// init 预加载所有资源（程序启动时执行一次，无并发问题）
func init() {
	// 1. 初始化单属性克制矩阵
	initFullTableMatrix()

	// 2. 预加载所有单属性组合
	for id := range validSingleElementIDs {
		combo := &ElementCombination{
			Primary:   ElementType(id),
			Secondary: nil,
			ID:        id,
		}
		elementCombinationPool[id] = combo
	}

	// 3. 预加载所有双属性组合
	for dualID, atts := range dualElementMap {
		primaryID, secondaryID := atts[0], atts[1]
		// 按ID升序排序，保证组合一致性
		primary, secondary := ElementType(primaryID), ElementType(secondaryID)
		if primary > secondary {
			primary, secondary = secondary, primary
		}
		combo := &ElementCombination{
			Primary:   primary,
			Secondary: &secondary,
			ID:        dualID,
		}
		elementCombinationPool[dualID] = combo
	}
}

// IsDual 判断是否为双属性
func (ec *ElementCombination) IsDual() bool {
	return ec.Secondary != nil
}

// Elements 获取所有属性列表
func (ec *ElementCombination) Elements() []ElementType {
	if ec.IsDual() {
		return []ElementType{ec.Primary, *ec.Secondary}
	}
	return []ElementType{ec.Primary}
}

// String 友好格式化输出
func (ec *ElementCombination) String() string {
	primaryName := elementNameMap[ec.Primary]
	if !ec.IsDual() {
		return fmt.Sprintf("(%s)", primaryName)
	}
	return fmt.Sprintf("(%s, %s)", primaryName, elementNameMap[*ec.Secondary])
}

// ElementCalculator 无锁元素克制计算器（依赖预加载资源）
type ElementCalculator struct {
	offensiveCache map[string]float64 // 攻击克制缓存（运行时填充，无并发写）
}

// NewElementCalculator 创建计算器实例（仅初始化缓存）
func NewElementCalculator() *ElementCalculator {
	return &ElementCalculator{
		offensiveCache: make(map[string]float64, 4096), // 预分配大容量缓存
	}
}

// getMatrixValue 直接返回矩阵值（修复核心问题：不再将0转换为1）
func (c *ElementCalculator) getMatrixValue(attacker, defender ElementType) float64 {
	return matrix[attacker][defender] // 矩阵默认已初始化1.0，特殊值直接返回
}

// GetCombination 获取元素组合（直接从预加载池读取）
func (c *ElementCalculator) GetCombination(id int) (*ElementCombination, error) {
	combo, exists := elementCombinationPool[id]
	if !exists {
		return nil, fmt.Errorf("invalid element combination ID: %d", id)
	}
	return combo, nil
}

// GetOffensiveMultiplier 计算攻击方→防御方的克制倍数（缓存优先）
func (c *ElementCalculator) GetOffensiveMultiplier(attackerID, defenderID int) (float64, error) {
	// 1. 获取预加载的组合实例
	attacker, err := c.GetCombination(attackerID)
	if err != nil {
		return 0, fmt.Errorf("attacker invalid: %w", err)
	}
	defender, err := c.GetCombination(defenderID)
	if err != nil {
		return 0, fmt.Errorf("defender invalid: %w", err)
	}

	// 2. 缓存键（全局唯一）
	cacheKey := fmt.Sprintf("a%d_d%d", attackerID, defenderID)
	if val, exists := c.offensiveCache[cacheKey]; exists {
		return val, nil
	}

	// 3. 核心计算+缓存
	val := c.calculateMultiplier(attacker, defender)
	c.offensiveCache[cacheKey] = val
	return val, nil
}

// calculateMultiplier 核心克制计算逻辑
func (c *ElementCalculator) calculateMultiplier(attacker, defender *ElementCombination) float64 {
	// 场景1：单→单
	if !attacker.IsDual() && !defender.IsDual() {
		return c.getMatrixValue(attacker.Primary, defender.Primary)
	}

	// 场景2：单→双
	if !attacker.IsDual() {
		y1, y2 := defender.Primary, *defender.Secondary
		m1 := c.getMatrixValue(attacker.Primary, y1)
		m2 := c.getMatrixValue(attacker.Primary, y2)

		switch {
		case m1 == 2 && m2 == 2:
			return 4.0
		case m1 == 0 || m2 == 0:
			return (m1 + m2) / 4.0
		default:
			return (m1 + m2) / 2.0
		}
	}

	// 场景3：双→单
	if !defender.IsDual() {
		return c.calculateDualToSingle(attacker.Primary, *attacker.Secondary, defender.Primary)
	}

	// 场景4：双→双
	x1, x2 := attacker.Primary, *attacker.Secondary
	y1, y2 := defender.Primary, *defender.Secondary
	coeffY1 := c.calculateDualToSingle(x1, x2, y1)
	coeffY2 := c.calculateDualToSingle(x1, x2, y2)
	return (coeffY1 + coeffY2) / 2.0
}

// calculateDualToSingle 辅助函数：双→单计算
func (c *ElementCalculator) calculateDualToSingle(attacker1, attacker2, defender ElementType) float64 {
	k1 := c.getMatrixValue(attacker1, defender)
	k2 := c.getMatrixValue(attacker2, defender)

	switch {
	case k1 == 2 && k2 == 2:
		return 4.0
	case k1 == 0 || k2 == 0:
		return (k1 + k2) / 4.0
	default:
		return (k1 + k2) / 2.0
	}
}

var Calculator = NewElementCalculator()

// TestAllScenarios 全场景测试（验证预加载和计算逻辑）
func TestAllScenarios() {

	// 测试1：单→单（草→水）
	m1, _ := Calculator.GetOffensiveMultiplier(1, 2)
	fmt.Println("草→水: %.2f（预期2.0）", m1)
	if math.Abs(m1-2.0) > 0.001 {
		fmt.Println("测试1失败：实际%.2f", m1)
	}

	// 测试2：特殊单→单（混沌→虚空）
	m2, _ := Calculator.GetOffensiveMultiplier(222, 226)
	fmt.Println("混沌→虚空: %.2f（预期0.0）", m2)
	if math.Abs(m2-0.0) > 0.001 {
		fmt.Println("测试2失败：实际%.2f", m2)
	}

	// 测试3：单→双（火→冰龙（43））
	m3, _ := Calculator.GetOffensiveMultiplier(3, 43)
	fmt.Println("火→冰龙: %.2f（预期1.5）", m3)
	if math.Abs(m3-1.5) > 0.001 {
		fmt.Println("测试3失败：实际%.2f", m3)
	}

	// 测试4：双→特殊单（混沌暗影（92）→神灵（223））
	m4, _ := Calculator.GetOffensiveMultiplier(92, 223)
	fmt.Println("混沌暗影→神灵: %.2f（预期1.25）", m4)
	if math.Abs(m4-1.25) > 0.001 {
		fmt.Println("测试4失败：实际%.2f", m4)
	}

	// 测试5：双→双（虚空邪灵（113）→混沌远古（98））
	m5, _ := Calculator.GetOffensiveMultiplier(113, 98)
	fmt.Println("虚空邪灵→混沌远古: %.2f（预期0.875", m5)
	if math.Abs(m5-0.875) > 0.001 {
		fmt.Println("测试5失败：实际%.2f", m5)
	}

	// 测试6：缓存命中
	m6, _ := Calculator.GetOffensiveMultiplier(113, 98)
	if math.Abs(m6-m5) > 0.001 {
		fmt.Println("测试6失败：缓存未命中")
	}

	// 测试7：含无效组合（电→地面）
	m7, _ := Calculator.GetOffensiveMultiplier(5, 7)
	fmt.Println("电→地面: %.2f（预期0.0）", m7)
	if math.Abs(m7-0.0) > 0.001 {
		fmt.Println("测试7失败：实际%.2f", m7)
	}

	// 测试8：双属性含无效（电战斗→地面）
	m8, _ := Calculator.GetOffensiveMultiplier(35, 7)
	fmt.Println("电战斗→地面: %.2f（预期0.25）", m8)
	if math.Abs(m8-0.25) > 0.001 {
		fmt.Println("测试8失败：实际%.2f", m8)
	}
}