package lfu

import (
	"sync/atomic"
)

type List[T any] struct {
	root *Element[T]
	len  atomic.Int32
	sync *Synchronizer[*Element[T]]
}

func (l *List[T]) First() *Element[T] {
	if l.Len() == 0 {
		return nil
	}

	var next *Element[T]
	l.sync.ReadTx(l.root, func(upgrade func(func())) error {
		next = l.root.next
		return nil
	})

	return next
}

func (l *List[T]) Last() *Element[T] {
	if l.Len() == 0 {
		return nil
	}

	var prev *Element[T]
	l.sync.ReadTx(l.root, func(upgrade func(func())) error {
		prev = l.root.prev
		return nil
	})

	return prev
}

func (l *List[T]) Prev(e *Element[T]) *Element[T] {
	var prev *Element[T]
	l.sync.ReadTx(e, func(upgrade func(func())) error {
		prev = e.prev
		return nil
	})

	return prev
}

func (l *List[T]) Next(e *Element[T]) *Element[T] {
	var next *Element[T]
	l.sync.ReadTx(e, func(upgrade func(func())) error {
		next = e.next
		return nil
	})

	return next
}

func (l *List[T]) Value(e *Element[T]) T {
	var value T
	l.sync.ReadTx(e, func(upgrade func(func())) error {
		value = e.value
		return nil
	})

	return value
}

func (l *List[T]) PushFront(v T) *Element[T] {
	return l.InsertValueAfter(v, l.root)
}

func (l *List[T]) PushBack(v T) *Element[T] {
	return l.InsertValueAfter(v, l.root)
}

func (l *List[T]) Remove(e *Element[T]) {
	l.remove(e)
}

func (l *List[T]) Len() int {
	return int(l.len.Load())
}

func (l *List[T]) insertAfter(e *Element[T], at *Element[T]) *Element[T] {
	l.sync.ReadTx(e, func(upgrade func(fn func())) error {
		var next *Element[T]
		l.sync.ReadTx(at, func(upgrade func(func())) error {
			next = at.next
			return nil
		})

		upgrade(func() {
			e.prev = at
			e.next = next
			e.list = l
		})

		if e.prev != nil {
			l.sync.WriteTx(e.prev, func() error {
				e.prev.next = e
				return nil
			})
		}

		if e.next != nil {
			l.sync.WriteTx(e.next, func() error {
				e.next.prev = e
				return nil
			})
		}

		return nil
	})

	l.len.Add(1)

	return e
}

func (l *List[T]) InsertValueAfter(v T, at *Element[T]) *Element[T] {
	e := NewElement[T](v)
	return l.insertAfter(e, at)
}

func (l *List[T]) remove(e *Element[T]) {
	if e == nil && e == l.root {
		return
	}

	l.sync.ReadTx(e, func(upgrade func(fn func())) error {
		if e.prev != nil {
			if e.prev == e {
				upgrade(func() {
					e.prev.next = e.next
				})
			} else {
				l.sync.WriteTx(e.prev, func() error {
					e.prev.next = e.next
					return nil
				})
			}
		}

		if e.next != nil {
			if e.next == e {
				upgrade(func() {
					e.next.prev = e.prev
				})
			} else {
				l.sync.WriteTx(e.next, func() error {
					e.next.prev = e.prev
					return nil
				})
			}
		}

		upgrade(func() {
			e.next = nil
			e.prev = nil
			e.list = nil
		})

		return nil
	})

	l.sync.Remove(e)
	l.len.Add(-1)
}

func NewList[T any]() *List[T] {
	root := NewElement(*new(T))
	root.next = root
	root.prev = root

	list := &List[T]{
		sync: NewSynchronizer[*Element[T]](),
	}

	root.list = list
	list.root = root

	return list
}

type Element[T any] struct {
	prev  *Element[T]
	next  *Element[T]
	list  *List[T]
	value T
}

func NewElement[T any](v T) *Element[T] {
	element := &Element[T]{
		prev:  nil,
		next:  nil,
		list:  nil,
		value: v,
	}
	return element
}