# program r3_02.py
# Pełny wykres

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

# Definiujemy funkcję wczytującą dane
def read_datas():
    def float_input(user_info, user_prompt, min_value):
        print("---[ wczytujemy dane]------------")
        print(user_info)
        user_input = input(user_prompt)
        if user_input.count(".") > 1:
            return None

        if not user_input.replace(".", "").isdecimal():
            return None

        user_value = float(user_input)
        if user_value < min_value:
            print(f"Wartość {user_value} jest mniejsza niż oczekiwana {min_value}.")
            return None
        return user_value

    h_start = None
    v_start = None

    while h_start is None:
        h_start = float_input(
            "Brak poprawnej wartości dla h_start. Typ float (np: 3.14)",
            "Teraz podaj wysokość początkową (w m, min. 10): ",
            10,
        )

    while v_start is None:
        v_start = float_input(
            "Brak poprawnej wartości dla v_start. Typ float (np: 3.14)",
            "Teraz podaj prędność początkową (w m/s, min. 2) :",
            2,
        )

    return (h_start, v_start)


initial_values = None
while initial_values is None:
    print("Proszę, podaj dane niezbędne do wygenerowania wykresu.")
    initial_values = read_datas()

print("OK, dane początkowe wczytane - działamy dalej.")

# Rozpakowywanie tupli
H_START, V_START = initial_values

# Obliczamy najważniejsze wartości

g = 9.81  # m/s^2
total_time = ((2 * H_START) / g) ** (1 / 2)
max_range = V_START * total_time

# Obliczamy kolejne wartości Y dla X co 1/100 ogólnego zasięgu
x_points = np.arange(0, max_range, max_range / 100)
y_points = H_START - ((g / 2) * (x_points / V_START) ** 2)

# dodajemy wykres i umieszczamy punkt startu i spadku
title = f"""Wykres rzutu poziomego z V_START = {V_START} m/s (g = {g} m/s^2)
        Czas lotu = {round(total_time,4)} s."""

plt.scatter(0, H_START, label=f"H_START={H_START} m")
plt.scatter(max_range, 0, label=f"max_range={round(max_range,3)} m")
plt.plot(x_points, y_points, marker="+", color="red", label="Kolejne punkty rzutu.")
plt.grid()
plt.title(title)
plt.xlabel("Odległość w metrach")
plt.ylabel("Wysokość w metrach")
plt.legend()
plt.show()