from typing import List
import math
from tabulate import tabulate

def matmul(matrix_a: List[List[int]], matrix_b: List[List[int]]) -> List[List[int]]:
    """
    Matrix multiplication
    :param matrix_a: Matrix A
    :param matrix_b: Matrix B
    :return: product of matrix_a and matrix_b
    :raises: ValueError: wenn Matrix A and Matrix B nicht multipliezierbar sind
    """

    if len(matrix_a[0]) != len(matrix_b):
        print(len(matrix_a[0]))
        print(len(matrix_b))
        raise ValueError("Matrix kann nicht multipliziert werden")

    ergebnis1 = []
    ergebnis2 = []
    result = 0
    spalte_max = len(matrix_b[0])
    zeile = 0

    for spalte in range(len(matrix_a)):
        for zeile in range(spalte_max):
            for z in range(len(matrix_a[0])):
                zahl = matrix_a[spalte][z] * matrix_b[z][zeile]
                result = result + zahl
            ergebnis1.append(result)
            result = 0
        ergebnis2.append(ergebnis1)
        ergebnis1 = []

    return ergebnis2

def transpose(matrix: list[list[int]]) -> list[list[int]]:
    """
    Transpose a matrix
    :param matrix: valid matrix
    :return: transpose of matrix
    """
    if len(matrix) == 0:
        raise ValueError("Matrix leer")
    mindest_länge = len(matrix[0])
    for zeile in range(len(matrix)):
        if len(matrix[zeile]) != mindest_länge :
            raise ValueError("Matrix falsch")

    anzahl_spalten= len(matrix)
    anzahl_zeilen= len(matrix[0])
    ergebnis1 = []
    ergebnis2 = []
    for z in range(anzahl_zeilen):
        for s in range(anzahl_spalten):
            ergebnis1.append(matrix[s][z])

        ergebnis2.append(ergebnis1)
        ergebnis1 = []

    return ergebnis2


def rot_2D(angle: int) -> List[List[float]]:
    """
    Rotation matrix
    :param angle: any angle in degrees
    :return: rotation matrix
    """
    zahl1 = math.cos(math.radians(angle))
    zahl2 = -math.sin(math.radians(angle))
    zahl3 = math.sin(math.radians(angle))
    zahl4 = math.cos(math.radians(angle))

    return [[zahl1, zahl2], [zahl3, zahl4]]

def rot_3D(angle: float, axis: str) -> List[List[float]]:
    """
    Rotation matrix 3D
    :param angle: between 0 and 360 degrees
    :param axis: x,y,z axis of rotation matrix
    :return: 3D rotation matrix
    """
    if angle > 360:
        raise ValueError("angle must be less than 360")
    elif angle < 0:
        raise ValueError("angle must be greater than 0")

    cos = math.cos(math.radians(angle))
    sin = math.sin(math.radians(angle))

    if axis == "x":
        return [[1,0,0],[0, cos, -sin],[0, sin, cos]]
    elif axis == "y":
        return [[cos, 0, sin],[0,1,0],[-sin,0,cos]]
    elif axis == "z":
        return [[cos, -sin, 0],[sin, cos, 0],[0, 0, 1]]

    else:
        raise ValueError("Not a valid axis. Choose from 'x', 'y', 'z'.")


if __name__ == "__main__":

    print(rot_3D(90, "x"))