/*
 * Cay S. Horstmann & Gary Cornell, Core Java
 * Published By Sun Microsystems Press/Prentice-Hall
 * Copyright (C) 1997 Sun Microsystems Inc.
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 * copyright notice appears in all copies. 
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 * WARRANTIES ABOUT THE SUITABILITY OF THE SOFTWARE, EITHER 
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 * AND PUBLISHER SHALL NOT BE LIABLE FOR ANY DAMAGES SUFFERED 
 * BY LICENSEE AS A RESULT OF USING, MODIFYING OR DISTRIBUTING 
 * THIS SOFTWARE OR ITS DERIVATIVES.
 */
 
/**
 * Uma classe que formata número e strings usando as convenções de printf.
 * Também implementa as funções de conversão de string para int, long e double
 * @version 1.02 11 Sep 1999 
 * @author Cay Horstmann, Jacques Sauvé
 */

/*
 * History:
 * - versão 1.01 tirada do CDROM do livro CoreJava 2
 * - 11 Sep 1999: bugs tirados por Jacques Sauve, jacques@dsc.ufpb.br
 * - 11 Sep 1999: Colocado no package p1.util
 * - 11 Sep 1999: Documentação traduzida para português
 */

package p1.util;

import java.io.*;

public class Formata

{ /** 
  * Formata números e strings usando convenções de printf.
  * Limitação principal: Só trata um parâmetro de formatação de cada vez
  * Use vários objetos Format para formatar mais de um número ou string
  * @param s o string de formatação usando convenções de printf
  * O string tem um prefixo, um código de formatação e um sufixo. O prefixo e o sufixo
  * se tornam parte da saída formatada. O código de formatação direciona a
  * formatação do (único) parâmetro a ser formatado. O código tem a seguinte estrutura:
  * <ul>
  * <li> um % (obrigatório)
  * <li> um modificador (opcional)
  * <dl>
  * <dt> + <dd> usa o caractere + para números positivos
  * <dt> 0 <dd> mostra zeros iniciais
  * <dt> - <dd> alinhar a saída à esquerda
  * <dt> espaço <dd> insere um espaço antes de um número positivo
  * <dt> # <dd> use um formato "alternativo". Adiciona 0 ou 0x para números em octal ou hexadecimal. Não suprime zeros finais no formato geral de ponto flutuante.
  * </dl>
  * <li> um inteiro dando a largura do campo de saída (opcional)
  * <li> um ponto seguido de um inteiro dando a precisão (opcional)
  * <li> um descritor de formato (obrigatório)
  * <dl>
  * <dt>f <dd> número de ponto flutuante em formato fixo
  * <dt>e, E <dd> número de ponto flutuante em notação exponencial (notação científica). O formato E usa um E maiúsculo para o expoente (1.14130E+003), o formato e usa um e minúsculo.
  * <dt>g, G <dd> número de ponto flutuante em formato geral (formato rfixo para número pequenos, formato exponencial para números grandes). Zeros finais são suprimidos. O formato G usa um E maiúsculo para o expoente (se houver), o formato g usa um e minúsculo.
  * <dt>d, i <dd> inteiro em decimal
  * <dt>x <dd> inteiro em hexadecimal
  * <dt>o <dd> inteiro em octal
  * <dt>s <dd> string
  * <dt>c <dd> caractere
  * </dl>
  * </ul>
  * @exception IllegalArgumentException se o formato estiver errado
  */

   public Formata(String s)
   {  width = 0;
      precision = -1;
      pre = "";
      post = "";
      leading_zeroes = false;
      show_plus = false;
      alternate = false;
      show_space = false;
      left_align = false;
      fmt = ' '; 
      
      int state = 0; 
      int length = s.length();
      int parse_state = 0; 
      // 0 = prefix, 1 = flags, 2 = width, 3 = precision,
      // 4 = format, 5 = end
      int i = 0;
      
      while (parse_state == 0)
      {  if (i >= length) parse_state = 5;
         else if (s.charAt(i) == '%')
         {  if (i < length - 1)
            {  if (s.charAt(i + 1) == '%')
               {  pre = pre + '%';
                  i++;
               }
               else
                  parse_state = 1;
            }
            else throw new java.lang.IllegalArgumentException();
         }
         else
            pre = pre + s.charAt(i);
         i++;
      }
      while (parse_state == 1)
      {  if (i >= length) parse_state = 5;
         else if (s.charAt(i) == ' ') show_space = true;
         else if (s.charAt(i) == '-') left_align = true; 
         else if (s.charAt(i) == '+') show_plus = true;
         else if (s.charAt(i) == '0') leading_zeroes = true;
         else if (s.charAt(i) == '#') alternate = true;
         else { parse_state = 2; i--; }
         i++;
      }      
      while (parse_state == 2)
      {  if (i >= length) parse_state = 5;
         else if ('0' <= s.charAt(i) && s.charAt(i) <= '9')
         {  width = width * 10 + s.charAt(i) - '0';
            i++;
         }
         else if (s.charAt(i) == '.' || s.charAt(i) == ',')
         {  parse_state = 3;
            precision = 0;
            i++;
         }
         else 
            parse_state = 4;            
      }
      while (parse_state == 3)
      {  if (i >= length) parse_state = 5;
         else if ('0' <= s.charAt(i) && s.charAt(i) <= '9')
         {  precision = precision * 10 + s.charAt(i) - '0';
            i++;
         }
         else 
            parse_state = 4;                  
      }
      if (parse_state == 4) 
      {  if (i >= length) parse_state = 5;
         else fmt = s.charAt(i);
         i++;
      }
      if (i < length)
         post = s.substring(i, length);
   }      

  /** 
  * Converte um string de dígitos (decimal, octal ou hex) para um inteiro
  * @param s um string
  * @return o valor numérico de prefixo de s que representa um inteiro em base 10
  */
  
   public static int convInt(String s)
   {  return (int)convLong(s);
   } 
   
  /** 
  * Converte um string de dígitos (decimal, octal ou hex) para um inteiro long
  * @param s um string
  * @return o valor numérico de prefixo de s que representa um inteiro em base 10
  */
  
   public static long convLong(String s)
   {  int i = 0;

      while (i < s.length() && Character.isWhitespace(s.charAt(i))) i++;
      if (i < s.length() && s.charAt(i) == '0')
      {  if (i + 1 < s.length() && (s.charAt(i + 1) == 'x' || s.charAt(i + 1) == 'X'))
            return parseLong(s.substring(i + 2), 16);
         else return parseLong(s, 8);
      }
      else return parseLong(s, 10);
   }

   private static long parseLong(String s, int base)
   {  int i = 0;
      int sign = 1;
      long r = 0;
      
      while (i < s.length() && Character.isWhitespace(s.charAt(i))) i++;
      if (i < s.length() && s.charAt(i) == '-') { sign = -1; i++; }
      else if (i < s.length() && s.charAt(i) == '+') { i++; }
      while (i < s.length())
      {  char ch = s.charAt(i);
         if ('0' <= ch && ch < '0' + base)
            r = r * base + ch - '0';
         else if ('A' <= ch && ch < 'A' + base - 10)
            r = r * base + ch - 'A' + 10 ;
         else if ('a' <= ch && ch < 'a' + base - 10)
            r = r * base + ch - 'a' + 10 ;
         else 
            return r * sign;
         i++;
      }
      return r * sign;      
   }
      
   /** 
   * Converte um string para um double
   * @param s um string
   */
   
   public static double convDouble(String s)
   {  int i = 0;
      int sign = 1;
      double r = 0; // integer part
      double f = 0; // fractional part
      double p = 1; // exponent of fractional part
      int state = 0; // 0 = int part, 1 = frac part
      
      while (i < s.length() && Character.isWhitespace(s.charAt(i))) i++;
      if (i < s.length() && s.charAt(i) == '-') { sign = -1; i++; }
      else if (i < s.length() && s.charAt(i) == '+') { i++; }
      while (i < s.length())
      {  char ch = s.charAt(i);
         if ('0' <= ch && ch <= '9')
         {  if (state == 0)
               r = r * 10 + ch - '0';
            else if (state == 1)
            {  p = p / 10;
               r = r + p * (ch - '0');
            }
         }
         else if (ch == '.' || ch == ',') 
         {  if (state == 0) state = 1; 
            else return sign * r;
         }
         else if (ch == 'e' || ch == 'E')
         {  long e = (int)parseLong(s.substring(i + 1), 10);
            return sign * r * Math.pow(10, e);
         }
         else return sign * r;
         i++;
      }
      return sign * r;
   }
            
   /** 
   * Formats um double em um string (como sprintf em C)
   * @param x o número a formatar
   * @return o string formatado
   * @exception IllegalArgumentException se o argumento estiver errado
   */
   
   public String form(double x)
   {  String r;
      if (precision < 0) precision = 6;
      int s = 1;
      if (x < 0) { x = -x; s = -1; }
      if (fmt == 'f')
         r = fixed_format(x);
      else if (fmt == 'e' || fmt == 'E' || fmt == 'g' || fmt == 'G')
         r = exp_format(x);
      else throw new java.lang.IllegalArgumentException();
      
      return pad(sign(s, r));
   }
   
   /** 
   * Formats um inteiro long em um string (como sprintf em C)
   * @param x o número a formatar
   * @return o string formatado
   * @exception IllegalArgumentException se o argumento estiver errado
   */
   
   public String form(long x)
   {  String r; 
      int s = 0;
      if (fmt == 'd' || fmt == 'i')
      {  s = 1;
         if (x < 0) { x = -x; s = -1; }
         r = "" + x;
      }
      else if (fmt == 'o')
         r = convert(x, 3, 7, "01234567");
      else if (fmt == 'x')
         r = convert(x, 4, 15, "0123456789abcdef");
      else if (fmt == 'X')
         r = convert(x, 4, 15, "0123456789ABCDEF");
      else throw new java.lang.IllegalArgumentException();
         
      return pad(sign(s, r));
   }
   
   /** 
   * Formats um caractere em um string (como sprintf em C)
   * @param x o número a formatar
   * @return o string formatado
   * @exception IllegalArgumentException se o argumento estiver errado
   */
   
   public String form(char c)
   {  if (fmt != 'c')
         throw new java.lang.IllegalArgumentException();

      String r = "" + c;
      return pad(r);
   }
   
   /** 
   * Formats um string em outro string (como sprintf em C)
   * @param x o número a formatar
   * @return o string formatado
   * @exception IllegalArgumentException se o argumento estiver errado
   */
   
   public String form(String s)
   {  if (fmt != 's')
         throw new java.lang.IllegalArgumentException();
// 11/09/1999: jacques tirou um bug abaixo. new Formata("%-20.20s").form("alo") nao funcionava
//    if (precision >= 0) s = s.substring(0, precision);
      if (precision >= 0 && s.length() > precision) s = s.substring(0, precision);
      return pad(s);
   }
   
    
   /**
   * um testador (parcial) da classe Format
   */
   
   public static void main(String[] a)
   {  double x = 1.23456789012;
      double y = 123;
      double z = 1.2345e30;
      double w = 1.02;
      double u = 1.234e-5;
      int d = 0xCAFE;
/* a refazer: print foi embora
      Formata.print(System.out, "x = |%f|\n", x);
      Formata.print(System.out, "u = |%20f|\n", u);
      Formata.print(System.out, "x = |% .5f|\n", x);
      Formata.print(System.out, "w = |%20.5f|\n", w);
      Formata.print(System.out, "x = |%020.5f|\n", x);
      Formata.print(System.out, "x = |%+20.5f|\n", x);
      Formata.print(System.out, "x = |%+020.5f|\n", x);
      Formata.print(System.out, "x = |% 020.5f|\n", x);
      Formata.print(System.out, "y = |%#+20.5f|\n", y);
      Formata.print(System.out, "y = |%-+20.5f|\n", y);
      Formata.print(System.out, "z = |%20.5f|\n", z);
      
      Formata.print(System.out, "x = |%e|\n", x);
      Formata.print(System.out, "u = |%20e|\n", u);
      Formata.print(System.out, "x = |% .5e|\n", x);
      Formata.print(System.out, "w = |%20.5e|\n", w);
      Formata.print(System.out, "x = |%020.5e|\n", x);
      Formata.print(System.out, "x = |%+20.5e|\n", x);
      Formata.print(System.out, "x = |%+020.5e|\n", x);
      Formata.print(System.out, "x = |% 020.5e|\n", x);
      Formata.print(System.out, "y = |%#+20.5e|\n", y);
      Formata.print(System.out, "y = |%-+20.5e|\n", y);
      
      Formata.print(System.out, "x = |%g|\n", x);
      Formata.print(System.out, "z = |%g|\n", z);
      Formata.print(System.out, "w = |%g|\n", w);
      Formata.print(System.out, "u = |%g|\n", u);
      Formata.print(System.out, "y = |%.2g|\n", y);
      Formata.print(System.out, "y = |%#.2g|\n", y);

      Formata.print(System.out, "d = |%d|\n", d);
      Formata.print(System.out, "d = |%20d|\n", d);            
      Formata.print(System.out, "d = |%020d|\n", d);    
      Formata.print(System.out, "d = |%+20d|\n", d);
      Formata.print(System.out, "d = |% 020d|\n", d);
      Formata.print(System.out, "d = |%-20d|\n", d);
      Formata.print(System.out, "d = |%20.8d|\n", d);
      Formata.print(System.out, "d = |%x|\n", d);            
      Formata.print(System.out, "d = |%20X|\n", d);    
      Formata.print(System.out, "d = |%#20x|\n", d);
      Formata.print(System.out, "d = |%020X|\n", d);
      Formata.print(System.out, "d = |%20.8x|\n", d);
      Formata.print(System.out, "d = |%o|\n", d);            
      Formata.print(System.out, "d = |%020o|\n", d);    
      Formata.print(System.out, "d = |%#20o|\n", d);
      Formata.print(System.out, "d = |%#020o|\n", d);
      Formata.print(System.out, "d = |%20.12o|\n", d);
      
      Formata.print(System.out, "s = |%-20s|\n", "Hello");      
      Formata.print(System.out, "s = |%-20c|\n", '!');      
*/
   }

   
   private static String repeat(char c, int n)
   {  if (n <= 0) return "";
      StringBuffer s = new StringBuffer(n);
      for (int i = 0; i < n; i++) s.append(c);
      return s.toString();
   }

   private static String convert(long x, int n, int m, String d)
   {  if (x == 0) return "0";
      String r = "";
      while (x != 0)
      {  r = d.charAt((int)(x & m)) + r;
         x = x >>> n;
      }
      return r;
   }

   private String pad(String r)
   {  String p = repeat(' ', width - r.length());
      if (left_align) return pre + r + p + post;
      else return pre + p + r + post;
   }
   
   private String sign(int s, String r)
   {  String p = "";
      if (s < 0) p = "-"; 
      else if (s > 0)
      {  if (show_plus) p = "+";
         else if (show_space) p = " ";
      }
      else
      {  if (fmt == 'o' && alternate && r.length() > 0 && r.charAt(0) != '0') p = "0";
         else if (fmt == 'x' && alternate) p = "0x";
         else if (fmt == 'X' && alternate) p = "0X";
      }
      int w = 0;
      if (leading_zeroes) 
         w = width;
      else if ((fmt == 'd' || fmt == 'i' || fmt == 'x' || fmt == 'X' || fmt == 'o') 
         && precision > 0) w = precision;
      
      return p + repeat('0', w - p.length() - r.length()) + r;
   }
   
           
   private String fixed_format(double d)
   {  String f = "";

      if (d > 0x7FFFFFFFFFFFFFFFL) return exp_format(d);
   
      long l = (long)(precision == 0 ? d + 0.5 : d);
      f = f + l;
      
      double fr = d - l; // fractional part
      if (fr >= 1 || fr < 0) return exp_format(d);
    
      return f + frac_part(fr);
   }   
   
   private String frac_part(double fr)
   // precondition: 0 <= fr < 1
   {  String z = "";
      if (precision > 0)
      {  double factor = 1;
         String leading_zeroes = "";
         for (int i = 1; i <= precision && factor <= 0x7FFFFFFFFFFFFFFFL; i++) 
         {  factor *= 10; 
            leading_zeroes = leading_zeroes + "0"; 
         }
         long l = (long) (factor * fr + 0.5);

         z = leading_zeroes + l;
         z = z.substring(z.length() - precision, z.length());
      }

      
      if (precision > 0 || alternate) z = "." + z;
      if ((fmt == 'G' || fmt == 'g') && !alternate)
      // remove trailing zeroes and decimal point
      {  int t = z.length() - 1;
         while (t >= 0 && z.charAt(t) == '0') t--;
         if (t >= 0 && (z.charAt(t) == '.' || z.charAt(t) == ',')) t--;
         z = z.substring(0, t + 1);
      }
      return z;
   }

   private String exp_format(double d)
   {  String f = "";
      int e = 0;
      double dd = d;
      double factor = 1;
      while (dd > 10) { e++; factor /= 10; dd = dd / 10; }
      while (dd < 1) { e--; factor *= 10; dd = dd * 10; }
      if ((fmt == 'g' || fmt == 'G') && e >= -4 && e < precision) 
         return fixed_format(d);
      
      d = d * factor;
      f = f + fixed_format(d);
      
      if (fmt == 'e' || fmt == 'g')
         f = f + "e";
      else
         f = f + "E";

      String p = "000";      
      if (e >= 0) 
      {  f = f + "+";
         p = p + e;
      }
      else
      {  f = f + "-";
         p = p + (-e);
      }
         
      return f + p.substring(p.length() - 3, p.length());
   }
   
   private int width;
   private int precision;
   private String pre;
   private String post;
   private boolean leading_zeroes;
   private boolean show_plus;
   private boolean alternate;
   private boolean show_space;
   private boolean left_align;
   private char fmt; // one of cdeEfgGiosxXos
}