import streamlit as st
import os
import random
import numpy as np
import google.generativeai as genai

# Configuración de la API KEY
gemini_api_key = os.getenv("GEMINI_API_KEY")
if gemini_api_key is None:
    raise ValueError("La variable de entorno GEMINI_API_KEY no está configurada.")
genai.configure(api_key=gemini_api_key)
model = genai.GenerativeModel('gemini-1.5-flash-latest')

def chat_with_model(user_input):
    """Envía una pregunta al modelo de IA y obtiene una respuesta."""
    try:
        response = model.generate_content(user_input)
        return response.text
    except Exception as e:
        return f"Error al generar contenido: {e}"

def tiene_solucion_unica(matriz_coeficientes, matriz_resultados):
    """Determina si un sistema de ecuaciones tiene solución única."""
    try:
        np.linalg.solve(matriz_coeficientes, matriz_resultados)
        return True
    except np.linalg.LinAlgError:
        return False

def generar_ecuacion_y_respuestas():
    """Genera una ecuación lineal con una solución y tres respuestas incorrectas."""
    a = random.randint(1, 10)
    b = random.randint(-10, 10)
    c = random.randint(-10, 10)
    x = (c - b) / a
    respuestas_incorrectas = set()
    while len(respuestas_incorrectas) < 3:
        respuesta_erronea = x + random.choice([-2, -1, 1, 2]) * random.random()
        respuestas_incorrectas.add(round(respuesta_erronea, 2))
    respuestas = list(respuestas_incorrectas) + [round(x, 2)]
    random.shuffle(respuestas)
    ecuacion = f"{a}x + ({b}) = {c}" if b < 0 else f"{a}x + {b} = {c}"
    return ecuacion, respuestas, round(x, 2)

def generar_sistema_ecuaciones_2x2_y_respuestas():
    """Genera un sistema de ecuaciones lineales 2x2 con solución única y tres respuestas incorrectas."""
    while True:
        a, b, e = random.randint(1, 10), random.randint(1, 10), random.randint(-10, 10)
        c, d, f = random.randint(1, 10), random.randint(1, 10), random.randint(-10, 10)
        if tiene_solucion_unica(np.array([[a, b], [c, d]]), np.array([e, f])):
            break
    matriz_coeficientes = np.array([[a, b], [c, d]])
    matriz_resultados = np.array([e, f])
    soluciones = np.linalg.solve(matriz_coeficientes, matriz_resultados)
    respuestas_incorrectas = {(round(soluciones[0] + random.choice([-2, -1, 1, 2]) * random.random(), 2),
                               round(soluciones[1] + random.choice([-2, -1, 1, 2]) * random.random(), 2))
                              for _ in range(3)}
    respuestas_correctas = (round(soluciones[0], 2), round(soluciones[1], 2))
    respuestas = list(respuestas_incorrectas) + [respuestas_correctas]
    random.shuffle(respuestas)
    sistema = f"{a}x + {b}y = {e}\n\n\n{c}x + {d}y = {f}"
    return sistema, respuestas, respuestas_correctas

def generar_sistema_ecuaciones_3x3_y_respuestas():
    """Genera un sistema de ecuaciones lineales 3x3 con solución única y tres respuestas incorrectas."""
    while True:
        a, b, c, e = random.randint(1, 10), random.randint(1, 10), random.randint(1, 10), random.randint(-10, 10)
        d, f, g, h = random.randint(1, 10), random.randint(1, 10), random.randint(1, 10), random.randint(-10, 10)
        i, j, k, l = random.randint(1, 10), random.randint(1, 10), random.randint(1, 10), random.randint(-10, 10)
        matriz_coeficientes = np.array([[a, b, c], [d, f, g], [i, j, k]])
        matriz_resultados = np.array([e, h, l])
        if tiene_solucion_unica(matriz_coeficientes, matriz_resultados):
            break
    soluciones = np.linalg.solve(matriz_coeficientes, matriz_resultados)
    respuestas_incorrectas = {(round(soluciones[0] + random.choice([-2, -1, 1, 2]) * random.random(), 2),
                               round(soluciones[1] + random.choice([-2, -1, 1, 2]) * random.random(), 2),
                               round(soluciones[2] + random.choice([-2, -1, 1, 2]) * random.random(), 2))
                              for _ in range(3)}
    respuestas_correctas = (round(soluciones[0], 2), round(soluciones[1], 2), round(soluciones[2], 2))
    respuestas = list(respuestas_incorrectas) + [respuestas_correctas]
    random.shuffle(respuestas)
    sistema = f"{a}x + {b}y + {c}z = {e}\n\n\n{d}x + {f}y + {g}z = {h}\n\n\n{i}x + {j}y + {k}z = {l}"
    return sistema, respuestas, respuestas_correctas

def manejar_respuesta(problema, respuesta_elegida, respuesta_correcta, nivel):
    """Evalúa la respuesta del usuario, proporcionando retroalimentación y una explicación."""
    tolerancia = 1e-9
    correcto = False
    if nivel == 2:  # Sistema 3x3
        correcto = all(abs(e - c) < tolerancia for e, c in zip(respuesta_elegida, respuesta_correcta))
        if correcto:
            explicacion = chat_with_model(f"Explica el sistema de ecuaciones lineales 3x3 '{problema}' y por qué la respuesta {respuesta_elegida} es correcta.")
        else:
            explicacion = chat_with_model(f"Explica el sistema de ecuaciones lineales 3x3 '{problema}' y por qué la respuesta {respuesta_elegida} es incorrecta.")
    elif nivel == 1:  # Sistema 2x2
        correcto = all(abs(e - c) < tolerancia for e, c in zip(respuesta_elegida, respuesta_correcta))
        if correcto:
            explicacion = chat_with_model(f"Explica el sistema de ecuaciones lineales 2x2 '{problema}' y por qué la respuesta {respuesta_elegida} es correcta.")
        else:
            explicacion = chat_with_model(f"Explica el sistema de ecuaciones lineales 2x2 '{problema}' y por qué la respuesta {respuesta_elegida} es incorrecta.")
    else:  # Ecuación lineal
        correcto = abs(respuesta_elegida - respuesta_correcta) < tolerancia
        if correcto:
            explicacion = chat_with_model(f"Explica la ecuación lineal '{problema}' y por qué la respuesta {respuesta_elegida} es correcta.")
        else:
            explicacion = chat_with_model(f"Explica la ecuación lineal '{problema}' y por qué la respuesta {respuesta_elegida} es incorrecta.")

    if correcto:
        resultado = "¡Correcto! +1 punto."
        if st.session_state.aciertos >= 5 and nivel == 0:
            nivel = 1
            st.success("¡Felicitaciones, has pasado al nivel Intermedio: Sistemas de ecuaciones lineales 2x2!")
        elif st.session_state.aciertos >= 10 and nivel == 1:
            nivel = 2
            st.success("¡Felicitaciones, has pasado al nivel Difícil: Sistemas de ecuaciones lineales 3x3!")
        st.session_state.aciertos += 1
    else:
        resultado = "Incorrecto, sigue practicando."
        st.session_state.errores += 1

    return resultado + f" Escogiste la respuesta: {respuesta_elegida}. La respuesta correcta es: {respuesta_correcta}.\n{explicacion}", nivel

# Interfaz de usuario y lógica de la aplicación
st.title("Desafío de Matemáticas")
st.markdown("Intenta resolver el problema y selecciona tu respuesta.")

if 'aciertos' not in st.session_state:
    st.session_state.aciertos = 0
if 'errores' not in st.session_state:
    st.session_state.errores = 0
if 'nivel' not in st.session_state:
    st.session_state.nivel = 0

if 'nuevo_problema' not in st.session_state or st.session_state.nuevo_problema:
    st.session_state.nuevo_problema = False
    if st.session_state.nivel == 2:
        problema_actual, respuestas, respuesta_correcta = generar_sistema_ecuaciones_3x3_y_respuestas()
    elif st.session_state.nivel == 1:
        problema_actual, respuestas, respuesta_correcta = generar_sistema_ecuaciones_2x2_y_respuestas()
    else:
        problema_actual, respuestas, respuesta_correcta = generar_ecuacion_y_respuestas()
    st.session_state.problema = problema_actual
    st.session_state.respuestas = respuestas
    st.session_state.respuesta_correcta = respuesta_correcta

niveles = ["Principiante", "Intermedio", "Difícil"]
nivel_actual = niveles[st.session_state.nivel]
st.sidebar.markdown(f"Nivel: {nivel_actual}")
st.sidebar.write(f"Aciertos: {st.session_state.aciertos}")
st.sidebar.write(f"Errores: {st.session_state.errores}")

st.write(st.session_state.problema)
opciones = [f"{r[0]}, {r[1]}" if isinstance(r, tuple) else str(r) for r in st.session_state.respuestas]
seleccion = st.radio("Elige tu respuesta", opciones, key="opciones")
respuesta_elegida = tuple(map(float, seleccion.split(', '))) if "," in seleccion else float(seleccion)

if st.button("Enviar"):
    resultado, nuevo_nivel = manejar_respuesta(st.session_state.problema, respuesta_elegida, st.session_state.respuesta_correcta, st.session_state.nivel)
    st.write(resultado)
    st.session_state.nivel = nuevo_nivel
    st.session_state.nuevo_problema = True

boton_nuevo_problema = st.button("Generar Nuevo Problema")
if boton_nuevo_problema:
    st.session_state.nuevo_problema = True
    st.experimental_rerun()