# 必要なライブラリをインポート
import streamlit as st
import random
from sympy import symbols, factor, Eq, solve, expand

# Streamlitアプリのタイトルを設定
st.title("数学問題アプリ")

# サイドバーに説明を追加
st.sidebar.header("構文説明")
st.sidebar.markdown("$2x$と書きたい場合は「$2*x$」と、記述するように。また、平方根は$sqrt(2)$というように記述するように。")
st.sidebar.markdown("割り算は`/`を使うように。掛け算は`*`を使うように。")

# メインのコンテンツを作成
selected_function = st.sidebar.selectbox("問題形式を選択", ["因数分解", "方程式"])
x = symbols("x")


def generate_equation():
    wh = random.choice([1, 2])
    AExpression, sAExpression = None, None

    if wh == 1:
        a, b = [random.randint(min_value, max_value) for _ in range(2)]
        init_problem = f"(x + {a})*(x + {b})"
        AExpression = expand(init_problem)
    elif wh == 2:
        a, b = [random.randint(min_value, max_value) for _ in range(2)]
        init_problem = f"{a} - {b}*x"
        AExpression = expand(init_problem)

        a, b = [random.randint(min_value, max_value) for _ in range(2)]
        Secondarial_init_problem = f"{a} - {b}*x"
        sAExpression = expand(Secondarial_init_problem)

    return AExpression, sAExpression


def generate_problem():
    a, b = [random.randint(min_value, max_value) for _ in range(2)]

    if selected_function == "因数分解":
        expression = expand(f"(x + {a})*(x + {b})")
    elif selected_function == "方程式":
        AExpression, sAExpression = generate_equation()
        expression = Eq(AExpression, sAExpression) if sAExpression else Eq(AExpression, b)

    return expression


# 問題生成ボタン
generate_button = st.button("問題を生成する")

if generate_button:
    min_value = st.number_input("乱数の最小値を入力してください:", value=-10)
    max_value = st.number_input("乱数の最大値を入力してください:", value=10)

    expression = generate_problem()

    # 生成した問題の表示
    st.success(f"生成した問題: {expression}")
    st.latex(expression)

    # 解を求めるボタン
    solve_button = st.button("解を求める")

    if solve_button and selected_function == "方程式":
        # 方程式の解を求める
        solutions = solve(expression)
        st.success(f"方程式の解: {solutions}")