#lang scheme

;;Estructuras de datos
(define-struct nodo
  (;fields
   id 
   estado
   camino
   nivel
   (proc-gen #:mutable)
   (terminal #:mutable)
   )
  #:transparent)

(define arbol-viajante (make-hash))
(hash-set! arbol-viajante 0 
           (make-nodo 0 'A (list 'A) 0 null #f))

;; Para escribir en pantalla
(define pnodo
  (lambda (mensa nodo)
    (printf "~a nodo ~a ~a ~a ~a ~a~n"
            mensa
            (nodo-id nodo) 
            (nodo-estado nodo) 
            (nodo-camino nodo) 
            (nodo-nivel nodo) 
            (nodo-terminal nodo)) ))
(define parbol
  (lambda (arbol)
    (let go ((j (hash-count arbol))
             (i 0)
             (nodo #f))
      (if (= i j)
          (newline)
          (begin
            (set! nodo (hash-ref arbol i))
            (pnodo "" nodo)
            (go j (add1 i) #f))) )))
;;;;;Operaciones posibles
;;sucesores posibles
(define sucesores-posibles
  (lambda (ciudad)
    (let ((ciudades (list 'B 'C 'D 'E 'F 'A)))
      (remove ciudad ciudades)
      ) ))
;;aplicar restricción
(define se-aplica-restriccion?
  (lambda (ciudad nodo)
    (if (member ciudad (nodo-camino nodo))
        #t
        #f)))
;;;;;Expansión de un nudo
(define terminal!
  (lambda (nudo booleano)
    (set-nodo-terminal! nudo booleano) ))
;;
(define operaciones-en-nodo
  (lambda (nudo)
    (let ((oper-apl (sucesores-posibles (nodo-estado nudo))));;
      (set-nodo-proc-gen! nudo oper-apl) 
      )))
(define resta-operacion-a-nodo
  (lambda (nudo)
    (set-nodo-proc-gen! nudo (rest (nodo-proc-gen nudo))) ))
;;
(define next-nodo
  (lambda (nudo arbol)
    (let* (
           (id (nodo-id nudo))
           (camino (nodo-camino nudo))
           (nivel (nodo-nivel nudo))
           (procs-gen (nodo-proc-gen nudo))
           (terminal (nodo-terminal nudo))
           
           (new-nodo-id (hash-count arbol))
           (new-nodo-estado (first procs-gen))
           (new-nodo-camino (cons new-nodo-estado camino))
           (new-nodo-nivel (add1 nivel))
           (new-nodo-proc-gen null)
           (new-nodo-terminal #f)
           
           (new-nodo 
            (make-nodo
             new-nodo-id
             new-nodo-estado
             new-nodo-camino
             new-nodo-nivel
             new-nodo-proc-gen
             new-nodo-terminal))
           )
      (resta-operacion-a-nodo nudo);;verlo
      (cond
        ((se-aplica-restriccion? new-nodo-estado nudo)
         (hash-set! arbol (nodo-id new-nodo) new-nodo)
         (terminal! new-nodo #t)
         )
        (else
         (hash-set! arbol (nodo-id new-nodo) new-nodo)
         (terminal! new-nodo #f)
         (operaciones-en-nodo new-nodo)
         )
        )
      new-nodo
      ) ))
;;construye árbol
;;hay que hacerlo recursivamente sobre lista de operaciones
(define expansion-arbol
  (lambda (nudo lista-oper arbol)
    (cond
      ((null? lista-oper) )
      (else
       (let (
             (siguiente (next-nodo nudo arbol))
             )
         ;(hash-set! misioneros-canibales (nodo-id siguiente) siguiente)
         (if (nodo-terminal siguiente)
             (expansion-arbol nudo (rest lista-oper) arbol)
             (begin
               (expansion-arbol siguiente (nodo-proc-gen siguiente) arbol)
               (expansion-arbol nudo (rest lista-oper) arbol))
             )) )
      ) ))
(define construye-arbol
  (lambda (arbol)
    (operaciones-en-nodo (hash-ref arbol 0))
    (let* ((nudo (hash-ref arbol 0))
           (lista-operaciones (nodo-proc-gen nudo))
           )
      (expansion-arbol nudo lista-operaciones arbol)
      (printf "Hecho. Nº nudos: ~a~n" (hash-count arbol))
      ) ))
;;Matriz de distancias entre ciudades:
(define distancias (make-hash))
(hash-set! distancias 'A (list (cons 'A 0) (cons 'B 13) (cons 'C 33) (cons 'D 69) (cons 'E 44) (cons 'F 68)))
(hash-set! distancias 'B (list (cons 'A 13) (cons 'B 0) (cons 'C 85) (cons 'D 22) (cons 'E 60) (cons 'F 52)))
(hash-set! distancias 'C (list (cons 'A 33) (cons 'B 85) (cons 'C 0) (cons 'D 9) (cons 'E 26) (cons 'F 43)))
(hash-set! distancias 'D (list (cons 'A 69) (cons 'B 22) (cons 'C 9) (cons 'D 0) (cons 'E 45) (cons 'F 82)))
(hash-set! distancias 'E (list (cons 'A 44) (cons 'B 60) (cons 'C 26) (cons 'D 45) (cons 'E 0) (cons 'F 83)))
(hash-set! distancias 'F (list (cons 'A 68) (cons 'B 52) (cons 'C 43) (cons 'D 82) (cons 'E 83) (cons 'F 0)))
;;Distancia entre dos ciudades:
(define distancia-entre
  (lambda (X Y)
    (let* ((fila (hash-ref distancias X))
           (columna (assoc Y fila))
           )
      (cdr columna)) ))
;;Kilómetros recorridos
(define distancia-recorrida
  (lambda (path)
    (if (null? (cdr path))
        0
        (+
         (distancia-entre (car path) (cadr path))
         (distancia-recorrida (cdr path)))
        ) ))
;;Soluciones y solución óptima
(define ramas
  (lambda (arbol)
    (let go ((i 0)
             (j (hash-count arbol))
             (ramas '())
             )
      (if (= i j)
          (length ramas)
          (let* ((nudo (hash-ref arbol i))
                 (terminal (nodo-terminal nudo))
                 )
            (if terminal
                (go (add1 i) j (cons (nodo-camino nudo) ramas))
                (go (add1 i) j ramas)
                )
            )
          )
      )
    )
  )
(define pattern-matching
  (lambda (camino pattern)
    (cond
      ((and (null? camino) (not (null? pattern))) #f)
      ((null? camino) #t)
      ((eq? (first pattern) 'x)
       (pattern-matching (rest camino) (rest pattern))
       )
      ((eq? (first camino) (first pattern))
       (pattern-matching (rest camino) (rest pattern))
       )
      (else #f)
      )
    )
  )
(define soluciones
  (lambda (arbol)
    (let go ((i 0)
             (j (hash-count arbol))
             (nudos '())
             )
      (if (= i j)
          nudos
          (if 
           (pattern-matching (nodo-camino (hash-ref arbol i))
                             (list 'A 'x 'x 'x 'x 'x 'A))
           (go (add1 i) j (cons (hash-ref arbol i) nudos))
           (go (add1 i) j nudos)
           )
          )
      )
    ))
(define solucion-optima
  (lambda (soluciones)
    (letrec 
        ((optima (first soluciones))
         (resto (rest soluciones))
         (aux
          (lambda (opt restantes respuesta)
            (let ((km-opt (distancia-recorrida (nodo-camino opt)))
                  (km-cadr 
                   (if (null? restantes)
                       (void)
                       (distancia-recorrida 
                        (nodo-camino (first restantes)))))
                  )
              (cond
                ((null? restantes) respuesta)
                ((= km-cadr km-opt)
                 (aux 
                  opt 
                  (cdr restantes) 
                  (cons (cons (first restantes) km-cadr) respuesta)))
                ((< km-cadr km-opt)
                 (aux 
                  (first restantes) 
                  (cdr restantes) 
                  (list (cons (first restantes) km-cadr))))
                (else
                 (aux opt (cdr restantes) respuesta))
                )
              ) ))
         )
      (aux optima resto (list optima))
      ) ))

;;;;;;;;;;;;;
(construye-arbol arbol-viajante)

(define Soluciones 
  (soluciones arbol-viajante))
(printf "~nSOLUCIONES: ~a~n" (length Soluciones))
(printf "~nSOLUCIÓN ÓPTIMA:~n")
(solucion-optima Soluciones)
