#include <stdlib.h>
#include <math.h>

double LRE = 0.2;

typedef struct {
    double w1;
    double w2;
    double bias;
    double lre;
} Percettrone;

// Inputs
int x[4][2] = {
    {0, 0},
    {0, 1},
    {1, 0},
    {1, 1},
};

// Dichiarazione dei metodi
Percettrone crea_percettrone();
double randomico();
double randomico_positivo();
double funzione_sigmoide(Percettrone, double, double);
void correggi_pesi(Percettrone*, double, double, double);

void stampa_layer_uno(Percettrone, double, int, int, double);
void stampa_layer_out(Percettrone, int, double, double, double);
void stampa_risultati_layer_singolo(Percettrone);
void stampa_risultati_layer_multi(Percettrone, Percettrone, Percettrone);

Percettrone crea_percettrone() {

    Percettrone percettrone;
    
    percettrone.w1 = randomico();
    percettrone.w2 = randomico();
    percettrone.bias = randomico();
    percettrone.lre = LRE;

    return percettrone;
}

double randomico() {
     // Genero numeri nell'intervallo [-1,1]
     return ((double)(rand() % 101 * 0.01 * 2 ) -1);
}

double randomico_positivo() {
     // Genero numeri nell'intervallo [-1,3]
     return ((double)rand() / RAND_MAX) * 10.0f - 1.0f;
}

double funzione_sigmoide(Percettrone p, double x1, double x2) {
    double funzione = (x1 * p.w1) + (x2 * p.w2) + p.bias;
    double potenza_e = exp(-funzione);
    double risultato = 1 / ( 1 + potenza_e);

    return risultato;
}

void correggi_pesi(Percettrone *p, double grad_w1, double grad_w2, double grad_bias) {
    p->bias += (grad_bias * p->lre);
    p->w1 += (grad_w1 * p->lre);
    p->w2 += (grad_w2 * p->lre);
}

void stampa_layer_uno(Percettrone p, double y, int x1, int x2, double errore)
{
    printf("\n");
    printf("\tW1: %f\n", p.w1);
    printf("X1: %d -------->          \n", x1);
    printf("\t\t( bias: %f ) -------> Y: %f, errore: %f\n", p.bias, y, errore);
    printf("X2: %d -------->          \n", x2);
    printf("\tW2: %f\n", p.w2);
    printf("\n\n");
}

void stampa_layer_out(Percettrone p, int y, double x1, double x2, double errore) {
    printf("\t\t\t\t\t\tW1: %f\n", p.w1);
        printf("\t\t\t\t\tX1: %f -------->          \n", x1);
        printf("\t\t\t\t\t\t\t( bias: %f ) -------> Y: %d, errore: %f\n", p.bias, y, errore);
        printf("\t\t\t\t\tX2: %f -------->          \n", x2);
        printf("\t\t\t\t\t\tW2: %f\n", p.w2);
}

void stampa_risultati_layer_singolo(Percettrone p) {
    printf("\nPercettrone:\n");
    printf("\t W1: %f, W2: %f, bias: %f\n", p.w1, p.w2, p.bias);
}

void stampa_risultati_layer_multi(Percettrone p1, Percettrone p2, Percettrone pout) {
    printf("\nPercettroni 1, 2 e out:\n");
    printf("\np_ext_1.w1 = %f;", p1.w1);
    printf("\np_ext_1.w2 = %f;", p1.w2);
    printf("\np_ext_1.bias = %f;\n", p1.bias);

    printf("\np_ext_2.w1 = %f;", p2.w1);
    printf("\np_ext_2.w2 = %f;", p2.w2);
    printf("\np_ext_2.bias = %f;\n", p2.bias);

    printf("\npout.w1 = %f;", pout.w1);
    printf("\npout.w2 = %f;", pout.w2);
    printf("\npout.bias = %f;\n", pout.bias);
}