"""全项目参数中心：题面常量、协议限制、会话策略与搜索规划参数。

任何魔法数字只允许在这里出现一次。各模块通过 :class:`ProblemConfig` 读取；
命令行需要覆盖时用 ``dataclasses.replace`` 派生新配置，不散落字面量。

来源标注约定：
- ``[题面]`` 出自 issue/B题.pdf、附件1《模拟器使用说明》、附件2《通信接口说明》原文；
- ``[工程]`` 本队工程参数，可依演练实测调整，不代表官方规定。
"""

from __future__ import annotations

from dataclasses import dataclass

Vec2 = tuple[float, float]


@dataclass(frozen=True)
class FieldConfig:
    """题目物理世界与协议硬限制。[题面]"""

    omega_radius_m: float = 1800.0        # 目标区域半径，圆心为原点
    channel_min: int = 1                  # 有效频道范围
    channel_max: int = 20
    source_count_min: int = 10            # 一局源总数范围（接口不直接告知）
    source_count_max: int = 16
    r_eff_min_m: float = 1000.0           # 有效接收半径下界：no_signal 只能排除该圆盘
    r_eff_max_m: float = 1500.0           # 有效接收半径上界：direction 隐含距离上界
    near_radius_m: float = 5.0            # "距离过近"阈值，不返回示向度
    clear_radius_m: float = 20.0          # 清除半径；与定向朝向无关
    bearing_error_half_deg: float = 1.0   # 示向度误差幅度（题设模型）
    bearing_decimals: int = 2             # 返回示向度小数位
    coord_abs_limit_m: float = 2_000_000.0   # 提交坐标的绝对值上限（超出返回 HTTP 400）
    directional_half_angle_deg: float = 90.0  # 定向源朝向两侧各90度覆盖（含边界）
    max_virtual_duration_s: float = 360_000.0  # 虚拟世界限时（100小时）
    max_real_duration_s: float = 1200.0   # /enter 成功后程序运行上限（20分钟）
    test_window_s: float = 1500.0         # 确认开始后的测试窗口（25分钟）


@dataclass(frozen=True)
class CostConfig:
    """虚拟世界动作耗时模型。[题面] 附件1表1、附件2第4节。"""

    speed_mps: float = 5.0       # 移动速度；耗时=直线距离/speed
    measure_s: float = 5.0       # 每次检测动作耗时（无论结果）
    switch_s: float = 1.0        # 任意两频道间切换耗时，仅由合法 /measure 触发
    clear_success_s: float = 5.0  # 清除成功耗时 = 光学定位3s + 激光清除2s
    clear_fail_s: float = 3.0    # 未发现可清除目标 = 仅光学定位3s


@dataclass(frozen=True)
class SessionConfig:
    """会话与网络策略。arena/robot/request 规则为 [题面]，其余为 [工程]。"""

    arena_id: str = "default"                  # [题面] 固定值
    base_url: str = "http://127.0.0.1:2026"    # [题面] 模拟器默认接口地址
    robot_id_max_bytes: int = 64               # [题面] UTF-8 长度 1..64
    request_id_max_bytes: int = 128            # [题面] UTF-8 长度 1..128
    request_body_max_bytes: int = 65_536       # [题面] 超出返回 HTTP 413
    connect_timeout_s: float = 5.0             # [工程] 连接超时
    read_timeout_s: float = 15.0               # [工程] 读超时；覆盖"服务器已处理但响应丢失"
    max_attempts: int = 3                      # [工程] 单动作最多尝试次数（含首次）
    retry_backoff_s: float = 0.25              # [工程] 重试退避基数，按 2^n 放大
    reserve_exit_s: float = 60.0               # [工程] 预留退出与故障恢复的现实秒数
    real_rtt_p95_s: float = 1.0                # [工程] 现实单请求高分位估计，预算核算用
    # [工程] 自检/演练实机预算：题面正式测试程序运行上限 1200s 不可延长；
    # 自检经 --real-budget-s 覆盖 LocalSimulator 返回的 remaining_real_duration_s，
    # 默认 1800s（30 分钟实机），用于验证"限时内持续运行直到找全"的行为。
    self_test_real_budget_s: float = 1800.0


@dataclass(frozen=True)
class SearchConfig:
    """搜索与覆盖规划参数。[工程] 推导依据见 docs/B题建模分析与实施计划.md。"""

    grid_step_m: float = 700.0        # P4 覆盖网格步长；单元对角 700*sqrt(2)≈989.95<=1000
    grid_half_cells: int = 3          # i,j ∈ [-3,3]，49 点覆盖 [-2100,2100]^2 ⊇ Ω
    fallback_clear_grid_m: float = 20.0  # P5 后备清除网格；10*sqrt(2)<=20
    # 舍入裕量：服务器对示向度保留两位小数，引入 <=0.005° 偏差 [题面]；
    # 不加裕量时合法真源可能被角域裁掉，故库默认与 CLI run 默认一致取 0.005 [工程]。
    bearing_rounding_margin_deg: float = 0.005
    # ---- P3/P4 在线定位与闭环参数 [工程] ----
    polygon_sides: int = 192        # 圆盘外切多边形边数；Ω 近似误差 1800(1-cos(π/192))≈0.24m
    witness_spacing_m: float = 60.0   # 最坏后验评估的边界采样间距；选定后再按 1/4 加密复核
    candidate_rings: tuple = (0.0, 0.4, 0.75, 1.0)  # 安全接收盘内候选点的半径比例
    candidate_angles: int = 12      # 每环候选方向数
    clear_margin_m: float = 0.5     # 清除证书的额外工程余量（多边形近似误差之外）
    max_localize_steps: int = 8     # 单频道定位阶段允许的追加测量上限
    max_anomalies_per_channel: int = 3  # 单频道异常记录上限，防止异常刷屏
    # ---- P5 定向扩展参数 [工程] ----
    max_blocked_probes: int = 4     # 定位单轮内被朝向遮挡的探点预算
                                    # （首次选点+对跖复核+2 次环探；达限转后备清除）
    fallback_max_cells: int = 400   # 后备清除格数硬顶；超过则不盲扫（宽候选集继续定位）
    # ---- 持续搜索 [工程，2026-09-11 用户决策] ----
    # 全部频道"已清除或证明不存在"后不提前退出：只复扫未清除频道，
    # 直到清除数达 16、实机预算耗尽或虚拟安全余量不足（扫到限时为止）。
    persistent_search: bool = True
    virtual_reserve_s: float = 10_000.0  # 虚拟时长安全余量：剩余不足时停止发起动作，
                                         # 避免触及 100 小时上限被模拟器强制结束


@dataclass(frozen=True)
class BayesConfig:
    """P4b 贝叶斯网格滤波策略参数（问题3新策略 bayes）。[工程]

    网格粒子滤波的严格性依赖 Voronoi 裕量：真实源所在格心与源的距离
    <= sqrt(2)/2 * particle_spacing_m，所有 kill 判定都内缩该裕量，
    因此幸存集永远包含真源（定理见 docs/algo-3-bayes.md §2）。
    """

    particle_spacing_m: float = 25.0   # 网格间距；Voronoi 裕量 ≈ 17.68m；
                                       # 全域约 1.6 万格/频道，20 频道内存与耗时可控
    # ---- 信息增益评分 [工程] ----
    score_mode: str = "radius"         # radius=期望后验半径（直指证书）|
                                       # entropy=期望 log 幸存占比（信息增益）
    score_subsample: int = 800         # 期望幸存熵估计的粒子子采样规模
    mc_representatives: int = 6        # 假设真值代表点数（均匀抽取幸存格）
    lambda_move_s: float = 0.1         # 选点评分中移动时间的折算系数（分值/秒）；
                                       # 与后验半径同量纲，量级须小否则终局拒走（欠收敛）
    wide_rings: tuple = (1.0, 1.5, 2.0)   # 无保证接收盘时的探索环（× PF MEC 半径）
    # ---- 站点选择 [工程] ----
    station_ring_radius_m: float = 1200.0   # 七点环半径；覆盖半径 968.9m 的解析证明
    inner_mass_weight: float = 0.5     # 站点评分中 1000m 内幸存质量的权重
    resolve_bonus: float = 10.0        # "就地可证毕"（no_signal 即缺席/有信号即收敛）
                                       # 频道的站点评分加成
    station_move_penalty_s: float = 40.0   # 站点评分中移动时间（秒）的折算分母
    # ---- 任务排序 [工程] ----
    two_opt_enabled: bool = True       # 开放路径 2-opt 改进（最近邻打底）
    two_opt_passes: int = 3            # 2-opt 最大改进轮数
    # ---- PF 清除证书 [工程] ----
    grid_cert_enabled: bool = True     # 允许用幸存集 MEC 颁发清除证书（凸证书之外）


@dataclass(frozen=True)
class ProblemConfig:
    """聚合配置。各模块函数的第一个默认参数，便于单测替换。"""

    field: FieldConfig = FieldConfig()
    cost: CostConfig = CostConfig()
    session: SessionConfig = SessionConfig()
    search: SearchConfig = SearchConfig()
    bayes: BayesConfig = BayesConfig()


DEFAULT_CONFIG = ProblemConfig()