import math

from _pytest.python_api import approx
from src.matrixmania.compute import matmul
import pytest

def test_square_matrix_multiplication():
    """Tests the multiplication of two square matrices"""
    a = [[1, 2], [3, 4]]
    b = [[5, 6], [7, 8]]

    expected = [[19, 22], [43, 50]]
    assert matmul(a, b) == expected

def test_rectangular_matrix_multiplication():
    """Testet eine 2x3-Matrix multipliziert mit einer 3x2-Matrix."""
    a = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]  # 2x3
    b = [[7, 8], [9, 10], [11, 12]]  # 3x2

    expected = [[58, 64], [139, 154]]
    assert matmul(a, b) == expected

def test_matmul_string():
    a = "[[1, 2], [3, 4]]"
    b = "[[5, 6], [7, 8]]"

    result = None

    try:
        matmul(a, b)
    except ValueError:
        result = ValueError

    assert result == ValueError


def test_multiply_with_identity_matrix():
    """Testet die Multiplikation mit einer Einheitsmatrix (sollte die Matrix selbst zurückgeben)."""
    a = [[5, 8, -2], [3, 0, 1], [1, 1, 4]]
    identity = [[1, 0, 0], [0, 1, 0], [0, 0, 1]]

    assert matmul(a, identity) == a
    assert matmul(identity, a) == a


def test_vector_multiplication():
    """Testet einen Zeilenvektor (1x3) mal einen Spaltenvektor (3x1)."""
    a = [[1, 2, 3]]  # 1x3
    b = [[4], [5], [6]]  # 3x1
    # Erwartetes Ergebnis (1x1 Matrix): [1*4 + 2*5 + 3*6] = [32]
    expected = [[32]]
    assert matmul(a, b) == expected


def test_floats_and_negatives():
    """Testet die Multiplikation mit Fließkommazahlen und negativen Werten."""
    a = [[1.5, -2], [0, 3]]
    b = [[4], [-0.5]]  # 2x1
    expected = [[7.0], [-1.5]]

    result = matmul(a, b)

    assert len(result) == len(expected)
    assert len(result[0]) == len(expected[0])

    for i in range(len(expected)):
        for j in range(len(expected[0])):
            assert math.isclose(result[i][j], expected[i][j], abs_tol=1e-9)


def test_dimension_mismatch_error():
    """Prüft, ob bei inkompatiblen Dimensionen ein ValueError ausgelöst wird."""
    a = [[1, 2], [3, 4]]  # 2x2
    b = [[1], [2], [3]]  # 3x1 (Spalten von A (2) != Zeilen von B (3))

    # Wir erwarten einen ValueError mit der spezifischen Fehlermeldung
    # Hinweis: Der Tippfehler "Breath" ist aus deinem Originalcode übernommen.
    with pytest.raises(ValueError, match="Breath of first matrix must be equivalent to the height of the second"):
        matmul(a, b)


def test_multiply_by_zero_matrix():
    """Testet die Multiplikation mit einer Nullmatrix."""
    a = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
    b_zero = [[0, 0], [0, 0], [0, 0]]
    expected = [[0, 0], [0, 0]]
    assert matmul(a, b_zero) == expected