"""
Integradores numéricos para hidrostáticos navales.

Regla de Simpson con fallback a trapecios cuando hay menos de 3 puntos.
Conforme con IACS Rec.34 §4.2 — métodos de integración numérica.

Autor: Álvaro Romero
Módulo 2 — AR-ShipDesign
"""
from __future__ import annotations

import numpy as np
from scipy.integrate import simpson as _scipy_simpson


# ---------------------------------------------------------------------------
# Integración 1D
# ---------------------------------------------------------------------------

def integrate(y: np.ndarray, x: np.ndarray) -> float:
    """Integra y(x) usando la regla de Simpson (fallback a trapecios ≤ 2 pts).

    Parameters
    ----------
    y : array_like, shape (n,)
        Ordenadas.
    x : array_like, shape (n,)
        Abscisas, monótonamente crecientes.

    Returns
    -------
    float
        ∫ y dx
    """
    y = np.asarray(y, dtype=float)
    x = np.asarray(x, dtype=float)
    n = len(x)
    if n < 2:
        return 0.0
    if n >= 3:
        return float(_scipy_simpson(y, x=x))
    return float(np.trapz(y, x))


# ---------------------------------------------------------------------------
# Primitivas para plano de flotación y secciones
# ---------------------------------------------------------------------------

def waterplane_strips(offsets_table, draft: float) -> tuple[np.ndarray, np.ndarray]:
    """Devuelve (x_stations, y_half_breadths) en el calado *draft*.

    Parameters
    ----------
    offsets_table : OffsetsTable
        Tabla de offsets del casco.
    draft : float
        Calado al que se evalúa el plano de flotación [m].

    Returns
    -------
    x : np.ndarray, shape (n_sta,)
        Posiciones longitudinales de las estaciones [m].
    y : np.ndarray, shape (n_sta,)
        Semi-mangas en el plano draft [m].
    """
    x = offsets_table.x_stations
    y = np.array([offsets_table.half_breadth(xi, float(draft)) for xi in x])
    return x, y


def section_areas_and_centroids(
    sections: list, draft: float
) -> tuple[np.ndarray, np.ndarray, np.ndarray]:
    """Devuelve (x, areas, centroides_z) para todas las secciones al calado *draft*.

    Parameters
    ----------
    sections : list[Section]
        Lista de secciones del casco.
    draft : float
        Calado de cálculo [m].

    Returns
    -------
    x : np.ndarray, shape (n_sec,)
        Posiciones longitudinales [m].
    areas : np.ndarray, shape (n_sec,)
        Áreas sumergidas [m²].
    cz : np.ndarray, shape (n_sec,)
        Centroides verticales de cada sección [m desde quilla].
    """
    x    = np.array([s.x              for s in sections])
    a    = np.array([s.area(draft=draft)      for s in sections])
    cz   = np.array([s.centroid_z(draft=draft) for s in sections])
    return x, a, cz