# ICM00794-Fundamentos de Computación - FCNM-ESPOL
# 2Eva_IT2015_T3 Distribuye tortugas en región
import numpy as np
import random as rnd

def distribuye(n,m,q,total):
    isla = np.zeros(shape=(n,m),dtype = int)
    unatortuga = 1
    while not(unatortuga > total):
        fila = int(rnd.random()*n)+0
        columna = int(rnd.random()*m)+0
        if (isla[fila,columna]<q):
            isla[fila,columna] = isla[fila,columna] + 1
            unatortuga = unatortuga+1
    return(isla)

# 2Eva_IT2015_T4 Movilidad de tortugas en región
# usar funciones para operaciones intermedias
def cuentaceros(isla):
    tamano = np.shape(isla)
    n = tamano[0]
    m = tamano[1]
    cuenta = 0
    for f in range(0,n,1):
        for c in range(0,m,1):
            if (isla[f,c] ==0):
                cuenta = cuenta +1
    return(cuenta)

def muevetortuga(isla):
    tamano = np.shape(isla)
    n = tamano[0]
    m = tamano[1]
    # crear una situacion posterior,
    # donde se mueve cada tortuga
    posterior = np.zeros(shape=(n,m),dtype = int)
    for f in range(0,n,1):
        for c in range(0,m,1):
            cuantas = isla[f,c]
            if (cuantas>=1):
                tortugas = 1
                while not(tortugas>cuantas):
                    # mueve una tortuga
                    mueve = int(rnd.random()*5)+0
                    if (mueve ==1):
                        # verifica limites, sino se pierde la tortuga
                        if ((f-1)>=0 and (c-1)>=0):
                            posterior[f-1,c-1] = posterior[f-1,c-1] +1
                    if (mueve ==2):
                        if ((f-1)>=0 and (c+1)<m):
                            posterior[f-1,c+1] = posterior[f-1,c+1] +1
                    if (mueve ==3):
                        if ((f+1)=0):
                            posterior[f+1,c-1] = posterior[f+1,c-1] +1
                    if (mueve ==4):
                        if ((f+1)<n and (c+1)<m):
                            posterior[f+1,c+1] = posterior[f+1,c+1] +1
                    tortugas = tortugas +1
    return(posterior)


# INGRESO
n = int(input('filas : '))
m = int(input('columnas : '))
q = int(input('maximo por casilla : '))
total = int(input('tortugas en cautiverio : '))
# Tarea: validar que total no exceda capacidad de isla

# PROCEDIMIENTO
inicial = distribuye(n,m,q,total)
inicialceros = cuentaceros(inicial)
posterior = muevetortuga(inicial)
perdidas = np.sum(inicial)- np.sum(posterior)

# SALIDA
print('isla al inicio: ')
print(inicial)
print('casillas vacias en inicial: ', inicialceros)
print('isla despues de un periodo: ')
print(posterior)
print('tortugas perdidas: ', perdidas)