TamaGolem/src/WorldBuilder.java

package it.arnaldo.unibs.tamagolem;

import java.util.*;

public class WorldBuilder {
    public static ElementGraph buildWorld() {
        Element[] allElements = Element.values();
        Random rand = new Random();
        // da cambiare il numero a 8
        //int numElements = 3 + rand.nextInt(8);

        // numero di elementi estratti a caso
        int numElements = 5;
        List<Element> selectedElements = new ArrayList<>(Arrays.asList(allElements));

        // elementi scelti
        Collections.shuffle(selectedElements);
        selectedElements = selectedElements.subList(0, numElements);

        ElementGraph world = new ElementGraph();

        // mappa che contiene una mappa in modo che dato un elemento ti da una mappa con chiave un secondo elemento il cui valore è 1 se l'elemento infligge o -1 se l'elemento subisce
        HashMap<Element, HashMap<Element, Integer>> linkDirections = new HashMap<>();
        for (Element element : selectedElements) {
            HashMap<Element, Integer> links = new HashMap<>();
            Element followingElement = selectedElements.get((selectedElements.indexOf(element) + 1) % selectedElements.size());
            for (Element el : selectedElements) {
                if (el == followingElement) {
                    links.put(el, 1);
                } else if (el != element) {
                    links.put(el, 0);
                }
            }

            linkDirections.put(element, links);
        }

        for (Element element : selectedElements) {
            HashMap<Element, Integer> elementLinks = linkDirections.get(element);
            for (Element el : selectedElements) {
                if (el == element) {
                    continue;
                }

                // controllo anche prima per evitare che magari da un estrazione si vada a togliere
                if (elementLinks.get(el) == 1){
                    linkDirections.get(el).put(element, -1);
                }

                if (elementLinks.get(el) == 0) {
                    if (Math.random() < 0.5) {
                        linkDirections.get(el).put(element, 1);
                    } else {
                        linkDirections.get(el).put(element, -1);
                    }
                }

                if (elementLinks.get(el) == 1){
                    linkDirections.get(el).put(element, -1);
                } else {
                    linkDirections.get(el).put(element, 1);
                }
            }
        }


        System.out.println(linkDirections);

        // hashmap che dato una coppia di element (è un set cosi AB = BA) ti torna la posizione all0interno dell'array di valori passato al sistema lineare
        HashMap<Set<Element>, Integer> pairIndex = new HashMap<>();

        int index = 0;
        for (int i = 0; i < selectedElements.size(); i++) {
            for (int j = i + 1; j < selectedElements.size(); j++) {
                Set<Element> pair = Set.of(selectedElements.get(i), selectedElements.get(j));

                pairIndex.put(pair, index++);
            }
        }

        System.out.println(pairIndex);

        // matrice incognite
        int[][] A = new int[numElements][numElements * (numElements - 1) / 2];

        // matrice termini noti
        int[] b = new int[numElements];

        // popolo le 2 matrici
        int i = 0;
        for (Element element : selectedElements) {
            int[] line = new int[numElements * (numElements - 1) / 2];
            HashMap<Element, Integer> elementLinks = linkDirections.get(element);
            for (Element el : selectedElements) {
                if (el == element) {
                    continue;
                } else {
                    int idx = getIndex(element, el, pairIndex);
                    line[idx] = elementLinks.get(el);
                }

            }
            A[i] = line;
            b[i] = 0;
            i++;
        }


        // creo e risolvo il sistema lineare associato
        LinearSystem system = new LinearSystem(numElements, A, b);


        int[] solution = system.resolve();
        System.out.println("Soluzione trovata:");
        for (int x : solution) {
            System.out.printf(String.format("%d ", x));
        }
        System.out.println();


        // popola il grafo in base ai risultati del sistema lineare
        for (Element element : selectedElements) {
            GraphElement graphElement = new GraphElement(element);
            for (Element el : selectedElements) {
                if (el == element) {
                    continue;
                }
                int direction = linkDirections.get(element).get(el);
                graphElement.addLink(new ElementLink(solution[getIndex(element, el, pairIndex)] * direction, el));
            }
            world.addElement(graphElement);
        }
        world.printGraph();

        return world;
    }

    private static int getIndex(Element e1, Element e2, HashMap<Set<Element>, Integer> pairIndex) {
        return pairIndex.get(Set.of(e1, e2));
    }

}