#include <doctest/doctest.h>

#include "algorithm/roditty_zwick.h"
#include "algorithm/frigioni.h"
#include "algorithm/italiano.h"

using namespace graph;

TEST_SUITE("Decremental Reachability Test") {

  TEST_CASE("RodittyZwick") {
    // 1 --> 2 --> 4 --> 6 --> 8 --> 9 --> 5
    //             4 --> 5 --> 7 --> 8
    //                   5 --> 6
    //                         7 --> 9
    //       2 --> 3 --> 1
    //             3 --> 5
    //             3 --> 9
    Digraph<int> G;
    G.insert(1, 2);
    G.insert(2, 4);
    G.insert(2, 3);
    G.insert(3, 1);
    G.insert(3, 5);
    G.insert(3, 9);
    G.insert(4, 5);
    G.insert(4, 6);
    G.insert(5, 6);
    G.insert(5, 7);
    G.insert(6, 8);
    G.insert(7, 8);
    G.insert(7, 9);
    G.insert(8, 9);
    G.insert(9, 5);

    REQUIRE_EQ(G.V(), 9);

    auto rz = std::make_unique<algo::RodittyZwick<int>>(G);
    rz->init();
    
    SUBCASE("RodittyZwick::query") {
      CHECK_EQ(rz->query(1, 2), true);
      CHECK_EQ(rz->query(1, 4), false);
      CHECK_EQ(rz->query(3, 9), false);
    }

    SUBCASE("RodittyZwick::remove") {
      rz->remove(7, 8);

      CHECK_EQ(rz->query(7, 8), true);
      CHECK_EQ(rz->query(4, 8), false);

      rz->remove(6, 8);

      CHECK_EQ(rz->query(5, 7), true);
      CHECK_EQ(rz->query(6, 8), false);
      CHECK_EQ(rz->query(5, 6), false);

      rz->remove(3, 1);

      CHECK_EQ(rz->query(1, 2), false);
      CHECK_EQ(rz->query(1, 3), false);
      CHECK_EQ(rz->query(2, 3), false);
    }
  }

  TEST_CASE("Italiano") {
    // 1 --> 2 --> 4 --> 6 --> 8 --> 9
    //             4 --> 5 --> 7 --> 8
    //                         7 --> 9
    // 1 --> 3 --> 9
    //       3 --> 5 --> 6
    Digraph<int> G;
    G.insert(1, 2);
    G.insert(1, 3);
    G.insert(2, 4);
    G.insert(3, 5);
    G.insert(3, 9);
    G.insert(4, 5);
    G.insert(4, 6);
    G.insert(5, 6);
    G.insert(5, 7);
    G.insert(6, 8);
    G.insert(7, 8);
    G.insert(7, 9);
    G.insert(8, 9);

    REQUIRE_EQ(G.V(), 9);

    auto italiano = std::make_unique<algo::Italiano<int>>(G);
    italiano->init();

    SUBCASE("Italiano::query") {
      CHECK_EQ(italiano->query(1, 9), true);
      CHECK_EQ(italiano->query(2, 8), true);
      CHECK_EQ(italiano->query(3, 7), true);
      CHECK_EQ(italiano->query(4, 3), false);
      CHECK_EQ(italiano->query(5, 4), false);
      CHECK_EQ(italiano->query(6, 1), false);
    }

    SUBCASE("Italiano::remove") {
      italiano->remove(4, 6);

      CHECK_EQ(italiano->query(3, 6), true);
      CHECK_EQ(italiano->query(4, 6), true);

      italiano->remove(5, 6);

      CHECK_EQ(italiano->query(1, 9), true);
      CHECK_EQ(italiano->query(1, 6), false);

      italiano->remove(1, 2);

      CHECK_EQ(italiano->query(1, 5), true);
      CHECK_EQ(italiano->query(1, 2), false);
    }
  }

  TEST_CASE("Frigioni") {
    // 1 --> 2 --> 4 --> 6 --> 8 --> 9 --> 5
    //             4 --> 5 --> 7 --> 8
    //                   5 --> 6
    //                         7 --> 9
    //       2 --> 3 --> 1
    //             3 --> 5
    //             3 --> 9
    Digraph<int> G;
    G.insert(1, 2);
    G.insert(2, 4);
    G.insert(2, 3);
    G.insert(3, 1);
    G.insert(3, 5);
    G.insert(3, 9);
    G.insert(4, 5);
    G.insert(4, 6);
    G.insert(5, 6);
    G.insert(5, 7);
    G.insert(6, 8);
    G.insert(7, 8);
    G.insert(7, 9);
    G.insert(8, 9);
    G.insert(9, 5);

    REQUIRE_EQ(G.V(), 9);

    auto frigioni = std::make_unique<algo::Frigioni<int>>(G);
    frigioni->init();
    
    SUBCASE("Frigioni::query") {
      CHECK_EQ(frigioni->query(1, 9), true);
      CHECK_EQ(frigioni->query(2, 8), true);
      CHECK_EQ(frigioni->query(3, 9), true);
      CHECK_EQ(frigioni->query(9, 5), true);
      CHECK_EQ(frigioni->query(4, 3), false);
      CHECK_EQ(frigioni->query(5, 4), false);
      CHECK_EQ(frigioni->query(6, 1), false);
    }
    
    SUBCASE("Frigioni::remove") {
      frigioni->remove({ {7, 8}, {6, 8}, {3, 1} });

      CHECK_EQ(frigioni->query(1, 3), true);
      CHECK_EQ(frigioni->query(1, 9), true);
      CHECK_EQ(frigioni->query(4, 5), true);
      CHECK_EQ(frigioni->query(3, 1), false);
      CHECK_EQ(frigioni->query(6, 8), false);
      CHECK_EQ(frigioni->query(7, 8), false);
      CHECK_EQ(frigioni->query(1, 8), false);
      CHECK_EQ(frigioni->query(8, 4), false);

      frigioni->remove({ {4, 5}, {5, 6} });

      CHECK_EQ(frigioni->query(2, 9), true);
      CHECK_EQ(frigioni->query(9, 6), false);
      CHECK_EQ(frigioni->query(4, 6), false);
    }
  }
}