import streamlit as st
from sympy import symbols, solve, S, Interval, Eq
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

def main():
    st.title("集合操作アプリ")

    # メニューの選択
    option = st.sidebar.selectbox("機能を選択してください", ["集合の操作", "全体集合の生成", "補集合の計算", "不等式の計算"])

    if option == "集合の操作":
        set_operations()
    elif option == "全体集合の生成":
        generate_universe()
    elif option == "補集合の計算":
        complement_operation()
    elif option == "不等式の計算":
        inequality_solver()

def parse_set(input_str):
    if input_str:
        try:
            return set(map(int, input_str.split(',')))
        except ValueError:
            st.error("入力が正しくありません。カンマ区切りの整数を入力してください。")
            return None
    else:
        st.error("入力が空です。カンマ区切りの整数を入力してください。")
        return None

def set_operations():
    st.header("集合の操作")

    with st.form(key='set_operations_form'):
        # ユーザー入力
        set1 = st.text_input("集合1 (カンマ区切りで要素を入力してください)", "1,2,3")
        set2 = st.text_input("集合2 (カンマ区切りで要素を入力してください)", "3,4,5")
        set3 = st.text_input("集合3 (カンマ区切りで要素を入力してください)", "5,6,7")
        
        # フォーム送信ボタン
        submit_button = st.form_submit_button(label='実行')

    if submit_button:
        # 入力された文字列を集合に変換
        set1 = parse_set(set1)
        set2 = parse_set(set2)
        set3 = parse_set(set3)

        if set1 is not None and set2 is not None and set3 is not None:
            # 集合の操作
            st.subheader("集合の操作結果")

            st.subheader("和集合")
            union = set1.union(set2, set3)
            st.write(union)

            st.subheader("積集合")
            intersection = set1.intersection(set2, set3)
            if intersection:
                st.write(intersection)
            else:
                st.write("積集合の結果は空です。")

            st.subheader("差集合")
            difference = set1.difference(set2, set3)
            st.write(difference)

            st.subheader("対称差")
            symmetric_difference = set1.symmetric_difference(set2)
            st.write(symmetric_difference)

def generate_universe():
    st.header("全体集合の生成")

    with st.form(key='generate_universe_form'):
        # ユーザー入力
        initial_value = st.number_input("初期値", value=0)
        step = st.number_input("ステップ", value=1)
        num_steps = st.number_input("回数", value=10, min_value=1)
        
        # フォーム送信ボタン
        submit_button = st.form_submit_button(label='生成')

    if submit_button:
        # 全体集合の生成
        universe_set = set(range(initial_value, initial_value + step * num_steps, step))
        
        st.subheader("生成された全体集合")
        st.write(universe_set)

def complement_operation():
    st.header("補集合の計算")

    with st.form(key='complement_operation_form'):
        # 全体集合の指定
        universe = st.text_input("全体集合 (カンマ区切りで要素を入力してください)", "1,2,3,4,5,6,7,8,9,10")
        # 対象集合の指定
        target_set = st.text_input("対象集合 (カンマ区切りで要素を入力してください)", "1,3,5")
        
        # フォーム送信ボタン
        submit_button = st.form_submit_button(label='計算')

    if submit_button:
        # 入力された文字列を集合に変換
        universe_set = parse_set(universe)
        target_set = parse_set(target_set)

        if universe_set is not None and target_set is not None:
            # 補集合の計算
            complement = universe_set.difference(target_set)
            
            st.subheader("補集合の計算結果")
            st.write(complement)


def inequality_solver():
    st.header("不等式の計算")

    with st.form(key='inequality_solver_form'):
        # ユーザー入力
        inequality_input = st.text_input("不等式を入力してください", "2*x >= 2")
        
        # フォーム送信ボタン
        submit_button = st.form_submit_button(label='解を求める')

    if submit_button:
        # 不等式の解を求める
        x = symbols('x')
        inequality = eval(inequality_input)
        solution = solve(inequality, x)
        
        st.subheader("不等式の解")
        st.write(Eq(str(solution).replace("& (x < oo)","")))

if __name__ == "__main__":
    main()