"""Unit-Tests für die mathematischen Matrixfunktionen matmul und transpose."""

import pytest

from matrixmania.compute import matmul, transpose


def test_matmul_valid() -> None:
    """Testet die Matrixmultiplikation mit gültigen Matrizen."""
    a = [
        [3.0, 4.0, -1.0, 4.0],
        [-2.0, 2.0, 5.0, 1.0],
    ]
    b = [
        [1.0, 3.0, -2.0],
        [2.0, 5.0, 1.0],
        [-1.0, 4.0, -4.0],
        [2.0, 3.0, 6.0],
    ]
    expected = [
        [20.0, 37.0, 26.0],
        [-1.0, 27.0, -8.0],
    ]
    assert matmul(a, b) == expected


def test_matmul_identity() -> None:
    """Testet die Matrixmultiplikation mit der Einheitsmatrix."""
    a = [
        [1.0, 2.0],
        [3.0, 4.0],
    ]
    identity = [
        [1.0, 0.0],
        [0.0, 1.0],
    ]
    assert matmul(a, identity) == a


def test_matmul_invalid_dimensions() -> None:
    """Testet, dass bei inkompatiblen Matrixdimensionen ValueError geworfen wird."""
    a = [[1.0, 2.0], [3.0, 4.0]]
    b = [[1.0, 2.0], [3.0, 4.0], [5.0, 6.0]]
    with pytest.raises(ValueError):
        matmul(a, b)


def test_matmul_empty_or_uneven() -> None:
    """Testet matmul mit leeren oder ungleichmäßigen Matrizen."""
    with pytest.raises(ValueError):
        matmul([], [[1.0]])
    with pytest.raises(ValueError):
        matmul([[1.0]], [])
    with pytest.raises(ValueError):
        matmul([[]], [[1.0]])
    with pytest.raises(ValueError):
        matmul([[1.0]], [[]])
    with pytest.raises(ValueError):
        matmul([[1.0, 2.0], [3.0]], [[1.0], [2.0]])
    with pytest.raises(ValueError):
        matmul([[1.0, 2.0], [3.0, 4.0]], [[1.0], [2.0, 3.0]])


def test_transpose_valid() -> None:
    """Testet das Transponieren einer regulären Matrix."""
    matrix = [
        [1.0, 2.0, 3.0],
        [4.0, 5.0, 6.0],
    ]
    expected = [
        [1.0, 4.0],
        [2.0, 5.0],
        [3.0, 6.0],
    ]
    assert transpose(matrix) == expected


def test_transpose_invalid() -> None:
    """Testet, dass transpose bei leeren oder unregelmäßigen Matrizen Fehler wirft."""
    with pytest.raises(ValueError):
        transpose([])
    with pytest.raises(ValueError):
        transpose([[]])
    with pytest.raises(ValueError):
        transpose([[1.0, 2.0], [3.0]])