/*
 
    Texel - A UCI chess engine.
 
    Copyright (C) 2012-2014  Peter Ă–sterlund, peterosterlund2@gmail.com
 
 
 
    This program is free software: you can redistribute it and/or modify
 
    it under the terms of the GNU General Public License as published by
 
    the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
 
    (at your option) any later version.
 
 
 
    This program is distributed in the hope that it will be useful,
 
    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
 
    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
 
    GNU General Public License for more details.
 
 
 
    You should have received a copy of the GNU General Public License
 
    along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 
*/
 
 
 
/*
 
 * textio.cpp
 
 *
 
 *  Created on: Feb 25, 2012
 
 *      Author: petero
 
 */
 
 
 
#include "textio.hpp"
 
#include "moveGen.hpp"
 
#include <cassert>
 
 
 
const std::string TextIO::startPosFEN = "rnbqkbnr/pppppppp/8/8/8/8/PPPPPPPP/RNBQKBNR w KQkq - 0 1";
 
 
 
 
 
Position
 
TextIO::readFEN(const std::string& fen) {
 
    Position pos;
 
 
 
    // Piece placement
 
    int row = 7;
 
    int col = 0;
 
    size_t i;
 
    for (i = 0; i < fen.length(); i++) {
 
        char c = fen[i];
 
        if (c == ' ')
 
            break;
 
        switch (c) {
 
            case '1': col += 1; break;
 
            case '2': col += 2; break;
 
            case '3': col += 3; break;
 
            case '4': col += 4; break;
 
            case '5': col += 5; break;
 
            case '6': col += 6; break;
 
            case '7': col += 7; break;
 
            case '8': col += 8; break;
 
            case '/':
 
                row--; col = 0;
 
                if (row < 0) throw ChessParseError("Too many rows");
 
                break;
 
            case 'P': safeSetPiece(pos, col, row, Piece::WPAWN);   col++; break;
 
            case 'N': safeSetPiece(pos, col, row, Piece::WKNIGHT); col++; break;
 
            case 'B': safeSetPiece(pos, col, row, Piece::WBISHOP); col++; break;
 
            case 'R': safeSetPiece(pos, col, row, Piece::WROOK);   col++; break;
 
            case 'Q': safeSetPiece(pos, col, row, Piece::WQUEEN);  col++; break;
 
            case 'K': safeSetPiece(pos, col, row, Piece::WKING);   col++; break;
 
            case 'p': safeSetPiece(pos, col, row, Piece::BPAWN);   col++; break;
 
            case 'n': safeSetPiece(pos, col, row, Piece::BKNIGHT); col++; break;
 
            case 'b': safeSetPiece(pos, col, row, Piece::BBISHOP); col++; break;
 
            case 'r': safeSetPiece(pos, col, row, Piece::BROOK);   col++; break;
 
            case 'q': safeSetPiece(pos, col, row, Piece::BQUEEN);  col++; break;
 
            case 'k': safeSetPiece(pos, col, row, Piece::BKING);   col++; break;
 
            default: throw ChessParseError("Invalid piece");
 
        }
 
    }
 
    while (i < fen.length() && fen[i] == ' ')
 
        i++;
 
    if (i >= fen.length())
 
        throw ChessParseError("Invalid side");
 
    pos.setWhiteMove(fen[i++] == 'w');
 
 
 
    // Castling rights
 
    int castleMask = 0;
 
    while (i < fen.length() && fen[i] == ' ')
 
        i++;
 
    for ( ; i < fen.length(); i++) {
 
        char c = fen[i];
 
        if (c == ' ')
 
            break;
 
        switch (c) {
 
        case 'K': castleMask |= (1 << Position::H1_CASTLE); break;
 
        case 'Q': castleMask |= (1 << Position::A1_CASTLE); break;
 
        case 'k': castleMask |= (1 << Position::H8_CASTLE); break;
 
        case 'q': castleMask |= (1 << Position::A8_CASTLE); break;
 
        case '-': break;
 
        default: throw ChessParseError("Invalid castling flags");
 
        }
 
    }
 
    pos.setCastleMask(castleMask);
 
 
 
    while (i < fen.length() && fen[i] == ' ')
 
        i++;
 
 
 
    if (i < fen.length()) {
 
        // En passant target square
 
        if (fen[i] != '-') {
 
            if (i >= fen.length() - 1)
 
                throw ChessParseError("Invalid en passant square");
 
            pos.setEpSquare(getSquare(fen.substr(i, 2)));
 
        }
 
        while (i < fen.length() && fen[i] != ' ')
 
            i++;
 
    }
 
 
 
    while (i < fen.length() && fen[i] == ' ')
 
        i++;
 
    if (i < fen.length()) {
 
        int i0 = i;
 
        while (i < fen.length() && fen[i] != ' ')
 
            i++;
 
        int halfMoveClock;
 
        if (str2Num(fen.substr(i0, i - i0), halfMoveClock))
 
            pos.setHalfMoveClock(halfMoveClock);
 
    }
 
    while (i < fen.length() && fen[i] == ' ')
 
        i++;
 
    if (i < fen.length()) {
 
        int i0 = i;
 
        while (i < fen.length() && fen[i] != ' ')
 
            i++;
 
        int fullMoveCounter;
 
        if (str2Num(fen.substr(i0, i - i0), fullMoveCounter))
 
            pos.setFullMoveCounter(fullMoveCounter);
 
    }
 
 
 
    // Each side must have exactly one king
 
    int wKings = 0;
 
    int bKings = 0;
 
    for (int x = 0; x < 8; x++) {
 
        for (int y = 0; y < 8; y++) {
 
            int p = pos.getPiece(Position::getSquare(x, y));
 
            if (p == Piece::WKING)
 
                wKings++;
 
            else if (p == Piece::BKING)
 
                bKings++;
 
        }
 
    }
 
    if (wKings != 1)
 
        throw ChessParseError("White must have exactly one king");
 
    if (bKings != 1)
 
        throw ChessParseError("Black must have exactly one king");
 
 
 
    // Make sure king can not be captured
 
    Position pos2(pos);
 
    pos2.setWhiteMove(!pos.isWhiteMove());
 
    if (MoveGen::inCheck(pos2))
 
        throw ChessParseError("King capture possible");
 
 
 
    fixupEPSquare(pos);
 
    return pos;
 
}
 
 
 
 
 
void
 
TextIO::fixupEPSquare(Position& pos) {
 
    int epSquare = pos.getEpSquare();
 
    if (epSquare >= 0) {
 
        MoveList moves;
 
        MoveGen::pseudoLegalMoves(pos, moves);
 
        MoveGen::removeIllegal(pos, moves);
 
        bool epValid = false;
 
        for (int mi = 0; mi < moves.size; mi++) {
 
            const Move& m = moves[mi];
 
            if (m.to() == epSquare) {
 
                if (pos.getPiece(m.from()) == (pos.isWhiteMove() ? Piece::WPAWN : Piece::BPAWN)) {
 
                    epValid = true;
 
                    break;
 
                }
 
            }
 
        }
 
        if (!epValid)
 
            pos.setEpSquare(-1);
 
    }
 
}
 
 
 
 
 
std::string
 
TextIO::toFEN(const Position& pos) {
 
    std::string ret;
 
    // Piece placement
 
    for (int r = 7; r >=0; r--) {
 
        int numEmpty = 0;
 
        for (int c = 0; c < 8; c++) {
 
            int p = pos.getPiece(Position::getSquare(c, r));
 
            if (p == Piece::EMPTY) {
 
                numEmpty++;
 
            } else {
 
                if (numEmpty > 0) {
 
                    ret += (char)('0' + numEmpty);
 
                    numEmpty = 0;
 
                }
 
                switch (p) {
 
                    case Piece::WKING:   ret += 'K'; break;
 
                    case Piece::WQUEEN:  ret += 'Q'; break;
 
                    case Piece::WROOK:   ret += 'R'; break;
 
                    case Piece::WBISHOP: ret += 'B'; break;
 
                    case Piece::WKNIGHT: ret += 'N'; break;
 
                    case Piece::WPAWN:   ret += 'P'; break;
 
                    case Piece::BKING:   ret += 'k'; break;
 
                    case Piece::BQUEEN:  ret += 'q'; break;
 
                    case Piece::BROOK:   ret += 'r'; break;
 
                    case Piece::BBISHOP: ret += 'b'; break;
 
                    case Piece::BKNIGHT: ret += 'n'; break;
 
                    case Piece::BPAWN:   ret += 'p'; break;
 
                    default: assert(false); break;
 
                }
 
            }
 
        }
 
        if (numEmpty > 0)
 
            ret += (char)('0' + numEmpty);
 
        if (r > 0)
 
            ret += '/';
 
    }
 
    ret += (pos.isWhiteMove() ? " w " : " b ");
 
 
 
    // Castling rights
 
    bool anyCastle = false;
 
    if (pos.h1Castle()) {
 
        ret += 'K';
 
        anyCastle = true;
 
    }
 
    if (pos.a1Castle()) {
 
        ret += 'Q';
 
        anyCastle = true;
 
    }
 
    if (pos.h8Castle()) {
 
        ret += 'k';
 
        anyCastle = true;
 
    }
 
    if (pos.a8Castle()) {
 
        ret += 'q';
 
        anyCastle = true;
 
    }
 
    if (!anyCastle) {
 
        ret += '-';
 
    }
 
 
 
    // En passant target square
 
    {
 
        ret += ' ';
 
        if (pos.getEpSquare() >= 0) {
 
            int x = Position::getX(pos.getEpSquare());
 
            int y = Position::getY(pos.getEpSquare());
 
            ret += ((char)(x + 'a'));
 
            ret += ((char)(y + '1'));
 
        } else {
 
            ret += '-';
 
        }
 
    }
 
 
 
    // Move counters
 
    ret += ' ';
 
    ret += num2Str(pos.getHalfMoveClock());
 
    ret += ' ';
 
    ret += num2Str(pos.getFullMoveCounter());
 
 
 
    return ret;
 
}
 
 
 
std::string
 
TextIO::moveToUCIString(const Move& m) {
 
    std::string ret = squareToString(m.from());
 
    ret += squareToString(m.to());
 
    switch (m.promoteTo()) {
 
        case Piece::WQUEEN:
 
        case Piece::BQUEEN:
 
            ret += "q";
 
            break;
 
        case Piece::WROOK:
 
        case Piece::BROOK:
 
            ret += "r";
 
            break;
 
        case Piece::WBISHOP:
 
        case Piece::BBISHOP:
 
            ret += "b";
 
            break;
 
        case Piece::WKNIGHT:
 
        case Piece::BKNIGHT:
 
            ret += "n";
 
            break;
 
        default:
 
            break;
 
    }
 
    return ret;
 
}
 
 
 
Move
 
TextIO::uciStringToMove(const std::string& move) {
 
    Move m;
 
    if ((move.length() < 4) || (move.length() > 5))
 
        return m;
 
    int fromSq = TextIO::getSquare(move.substr(0, 2));
 
    int toSq   = TextIO::getSquare(move.substr(2, 2));
 
    if ((fromSq < 0) || (toSq < 0)) {
 
        return m;
 
    }
 
    char prom = ' ';
 
    bool white = true;
 
    if (move.length() == 5) {
 
        prom = move[4];
 
        if (Position::getY(toSq) == 7) {
 
            white = true;
 
        } else if (Position::getY(toSq) == 0) {
 
            white = false;
 
        } else {
 
            return m;
 
        }
 
    }
 
    int promoteTo;
 
    switch (prom) {
 
        case ' ':
 
            promoteTo = Piece::EMPTY;
 
            break;
 
        case 'q':
 
            promoteTo = white ? Piece::WQUEEN : Piece::BQUEEN;
 
            break;
 
        case 'r':
 
            promoteTo = white ? Piece::WROOK : Piece::BROOK;
 
            break;
 
        case 'b':
 
            promoteTo = white ? Piece::WBISHOP : Piece::BBISHOP;
 
            break;
 
        case 'n':
 
            promoteTo = white ? Piece::WKNIGHT : Piece::BKNIGHT;
 
            break;
 
        default:
 
            return m;
 
    }
 
    return Move(fromSq, toSq, promoteTo);
 
}
 
 
 
static bool
 
isCapture(const Position& pos, const Move& move) {
 
    if (pos.getPiece(move.to()) != Piece::EMPTY)
 
        return true;
 
    int p = pos.getPiece(move.from());
 
    return (p == (pos.isWhiteMove() ? Piece::WPAWN : Piece::BPAWN)) &&
 
           (move.to() == pos.getEpSquare());
 
}
 
 
 
static std::string
 
pieceToChar(int p) {
 
    switch (p) {
 
        case Piece::WQUEEN:  case Piece::BQUEEN:  return "Q";
 
        case Piece::WROOK:   case Piece::BROOK:   return "R";
 
        case Piece::WBISHOP: case Piece::BBISHOP: return "B";
 
        case Piece::WKNIGHT: case Piece::BKNIGHT: return "N";
 
        case Piece::WKING:   case Piece::BKING:   return "K";
 
    }
 
    return "";
 
}
 
 
 
static std::string
 
moveToString(Position& pos, const Move& move, bool longForm, const MoveList& moves) {
 
    std::string ret;
 
    int wKingOrigPos = Position::getSquare(4, 0);
 
    int bKingOrigPos = Position::getSquare(4, 7);
 
    if (move.from() == wKingOrigPos && pos.getPiece(wKingOrigPos) == Piece::WKING) {
 
        // Check white castle
 
        if (move.to() == Position::getSquare(6, 0))
 
            ret += "O-O";
 
        else if (move.to() == Position::getSquare(2, 0))
 
            ret += "O-O-O";
 
    } else if (move.from() == bKingOrigPos && pos.getPiece(bKingOrigPos) == Piece::BKING) {
 
        // Check black castle
 
        if (move.to() == Position::getSquare(6, 7))
 
            ret += "O-O";
 
        else if (move.to() == Position::getSquare(2, 7))
 
            ret += "O-O-O";
 
    }
 
    if (ret.length() == 0) {
 
        int p = pos.getPiece(move.from());
 
        ret += pieceToChar(p);
 
        int x1 = Position::getX(move.from());
 
        int y1 = Position::getY(move.from());
 
        int x2 = Position::getX(move.to());
 
        int y2 = Position::getY(move.to());
 
        if (longForm) {
 
            ret += (char)(x1 + 'a');
 
            ret += (char)(y1 + '1');
 
            ret += isCapture(pos, move) ? 'x' : '-';
 
        } else {
 
            if (p == (pos.isWhiteMove() ? Piece::WPAWN : Piece::BPAWN)) {
 
                if (isCapture(pos, move))
 
                    ret += (char)(x1 + 'a');
 
            } else {
 
                int numSameTarget = 0;
 
                int numSameFile = 0;
 
                int numSameRow = 0;
 
                for (int mi = 0; mi < moves.size; mi++) {
 
                    const Move& m = moves[mi];
 
                    if (m.isEmpty())
 
                        break;
 
                    if ((pos.getPiece(m.from()) == p) && (m.to() == move.to())) {
 
                        numSameTarget++;
 
                        if (Position::getX(m.from()) == x1)
 
                            numSameFile++;
 
                        if (Position::getY(m.from()) == y1)
 
                            numSameRow++;
 
                    }
 
                }
 
                if (numSameTarget < 2) {
 
                    // No file/row info needed
 
                } else if (numSameFile < 2) {
 
                    ret += (char)(x1 + 'a');   // Only file info needed
 
                } else if (numSameRow < 2) {
 
                    ret += (char)(y1 + '1');   // Only row info needed
 
                } else {
 
                    ret += (char) (x1 + 'a');   // File and row info needed
 
                    ret += (char) (y1 + '1');
 
                }
 
            }
 
            if (isCapture(pos, move))
 
                ret += 'x';
 
        }
 
        ret += (char)(x2 + 'a');
 
        ret += (char)(y2 + '1');
 
        if (move.promoteTo() != Piece::EMPTY)
 
            ret += pieceToChar(move.promoteTo());
 
    }
 
    UndoInfo ui;
 
    if (MoveGen::givesCheck(pos, move)) {
 
        pos.makeMove(move, ui);
 
        MoveList nextMoves;
 
        MoveGen::pseudoLegalMoves(pos, nextMoves);
 
        MoveGen::removeIllegal(pos, nextMoves);
 
        if (nextMoves.size == 0)
 
            ret += '#';
 
        else
 
            ret += '+';
 
        pos.unMakeMove(move, ui);
 
    }
 
 
 
    return ret;
 
}
 
 
 
std::string
 
TextIO::moveToString(const Position& pos, const Move& move, bool longForm) {
 
    MoveList moves;
 
    MoveGen::pseudoLegalMoves(pos, moves);
 
    Position tmpPos(pos);
 
    MoveGen::removeIllegal(tmpPos, moves);
 
    return ::moveToString(tmpPos, move, longForm, moves);
 
}
 
 
 
namespace {
 
    struct MoveInfo {
 
        int piece = -1;             // -1 for unspecified
 
        int fromX = -1, fromY = -1; // -1 for unspecified
 
        int toX = -1, toY = -1;     // -1 for unspecified
 
        int promPiece = -1;         // -1 for unspecified
 
    };
 
}
 
 
 
Move
 
TextIO::stringToMove(Position& pos, const std::string& strMoveIn) {
 
    std::string strMove;
 
    for (size_t i = 0; i < strMoveIn.length(); i++) {
 
        switch (strMoveIn[i]) {
 
        case '=':
 
        case '+':
 
        case '#':
 
            break;
 
        default:
 
            strMove += strMoveIn[i];
 
            break;
 
        }
 
    }
 
 
 
    Move move;
 
    if (strMove == "--")
 
        return move;
 
 
 
    const bool wtm = pos.isWhiteMove();
 
 
 
    MoveInfo info;
 
    bool capture = false;
 
    if ((strMove == "O-O") || (strMove =="0-0") || (strMove == "o-o")) {
 
        info.piece = wtm ? Piece::WKING : Piece::BKING;
 
        info.fromX = 4;
 
        info.toX = 6;
 
        info.fromY = info.toY = wtm ? 0 : 7;
 
        info.promPiece = Piece::EMPTY;
 
    } else if ((strMove == "O-O-O") || (strMove == "0-0-0") || (strMove == "o-o-o")) {
 
        info.piece = wtm ? Piece::WKING : Piece::BKING;
 
        info.fromX = 4;
 
        info.toX = 2;
 
        info.fromY = info.toY = wtm ? 0 : 7;
 
        info.promPiece = Piece::EMPTY;
 
    } else {
 
        bool atToSq = false;
 
        for (size_t i = 0; i < strMove.length(); i++) {
 
            char c = strMove[i];
 
            if (i == 0) {
 
                int piece = charToPiece(wtm, c);
 
                if (piece >= 0) {
 
                    info.piece = piece;
 
                    continue;
 
                }
 
            }
 
            int tmpX = c - 'a';
 
            if ((tmpX >= 0) && (tmpX < 8)) {
 
                if (atToSq || (info.fromX >= 0))
 
                    info.toX = tmpX;
 
                else
 
                    info.fromX = tmpX;
 
            }
 
            int tmpY = c - '1';
 
            if ((tmpY >= 0) && (tmpY < 8)) {
 
                if (atToSq || (info.fromY >= 0))
 
                    info.toY = tmpY;
 
                else
 
                    info.fromY = tmpY;
 
            }
 
            if ((c == 'x') || (c == '-')) {
 
                atToSq = true;
 
                if (c == 'x')
 
                    capture = true;
 
            }
 
            if (i == strMove.length() - 1) {
 
                int promPiece = charToPiece(wtm, c);
 
                if (promPiece >= 0) {
 
                    info.promPiece = promPiece;
 
                }
 
            }
 
        }
 
        if ((info.fromX >= 0) && (info.toX < 0)) {
 
            info.toX = info.fromX;
 
            info.fromX = -1;
 
        }
 
        if ((info.fromY >= 0) && (info.toY < 0)) {
 
            info.toY = info.fromY;
 
            info.fromY = -1;
 
        }
 
        if (info.piece < 0) {
 
            bool haveAll = (info.fromX >= 0) && (info.fromY >= 0) &&
 
                           (info.toX >= 0) && (info.toY >= 0);
 
            if (!haveAll)
 
                info.piece = wtm ? Piece::WPAWN : Piece::BPAWN;
 
        }
 
        if (info.promPiece < 0)
 
            info.promPiece = Piece::EMPTY;
 
    }
 
 
 
    MoveList moves;
 
    MoveGen::pseudoLegalMoves(pos, moves);
 
    MoveGen::removeIllegal(pos, moves);
 
 
 
    std::vector<Move> matches;
 
    for (int i = 0; i < moves.size; i++) {
 
        const Move& m = moves[i];
 
        int p = pos.getPiece(m.from());
 
        bool match = true;
 
        if ((info.piece >= 0) && (info.piece != p))
 
            match = false;
 
        if ((info.fromX >= 0) && (info.fromX != Position::getX(m.from())))
 
            match = false;
 
        if ((info.fromY >= 0) && (info.fromY != Position::getY(m.from())))
 
            match = false;
 
        if ((info.toX >= 0) && (info.toX != Position::getX(m.to())))
 
            match = false;
 
        if ((info.toY >= 0) && (info.toY != Position::getY(m.to())))
 
            match = false;
 
        if ((info.promPiece >= 0) && (info.promPiece != m.promoteTo()))
 
            match = false;
 
        if (match)
 
            matches.push_back(m);
 
    }
 
    int nMatches = matches.size();
 
    if (nMatches == 0)
 
        return move;
 
    else if (nMatches == 1)
 
        return matches[0];
 
    if (!capture)
 
        return move;
 
    for (size_t i = 0; i < matches.size(); i++) {
 
        const Move& m = matches[i];
 
        int capt = pos.getPiece(m.to());
 
        if (capt != Piece::EMPTY) {
 
            if (move.isEmpty()) {
 
                move = m;
 
            } else {
 
                move = Move();
 
                return move;
 
            }
 
        }
 
    }
 
    return move;
 
}
 
 
 
std::string
 
TextIO::asciiBoard(const Position& pos) {
 
    std::string ret;
 
    ret += "    +----+----+----+----+----+----+----+----+\n";
 
    for (int y = 7; y >= 0; y--) {
 
        ret += "    |";
 
        for (int x = 0; x < 8; x++) {
 
            ret += ' ';
 
            int p = pos.getPiece(Position::getSquare(x, y));
 
            if (p == Piece::EMPTY) {
 
                bool dark = Position::darkSquare(x, y);
 
                ret.append(dark ? ".. |" : "   |");
 
            } else {
 
                ret += Piece::isWhite(p) ? ' ' : '*';
 
                std::string pieceName = pieceToChar(p);
 
                if (pieceName.length() == 0)
 
                    pieceName = "P";
 
 
 
                ret += pieceName;
 
                ret += " |";
 
            }
 
        }
 
 
 
        ret += ("\n    +----+----+----+----+----+----+----+----+\n");
 
    }
 
 
 
    return ret;
 
}
 
 
 
std::string
 
TextIO::asciiBoard(U64 mask) {
 
    std::string ret;
 
    for (int y = 7; y >= 0; y--) {
 
        for (int x = 0; x < 8; x++) {
 
            int sq = Position::getSquare(x, y);
 
            ret += (mask & (1ULL << sq)) ? '1' : '0';
 
        }
 
        ret += '\n';
 
    }
 
    return ret;
 
}