Dataset-Netflix-Java/AVL.java

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.stream.Collectors;

public class AVL {
    private Node root = new Node(null);
    // necessario para verificacao de quantos nos visitados pela funcao search
    // (desempenho)
    private int count = 0;

    public int getCount() {
        return count;
    }

    // Construtor
    public AVL() {
        this.root = null;
    }

    // Métodos de inserção e busca
    public void insert(ProgramaNetflix programa) {
        root = insertRec(root, programa);
    }

    private Node insertRec(Node root, ProgramaNetflix programa) {

        if (root == null) {
            return new Node(programa);
        }

        if (programa.getId().compareTo(root.programa.getId()) < 0) {
            root.left = insertRec(root.left, programa);
        } else if (programa.getId().compareTo(root.programa.getId()) > 0) {
            root.right = insertRec(root.right, programa);
        } else {

            return root;
        }

        // Atualize a altura do nó atual
        root.height = 1 + Math.max(getHeight(root.left), getHeight(root.right));

        // Verifique o fator de equilíbrio e faça as rotações necessárias
        int balance = getBalance(root);

        // Casos de rotação
        // Esquerda-Esquerda
        if (balance > 1 && programa.getId().compareTo(root.left.programa.getId()) < 0) {
            return rotateRight(root);
        }
        // Direita-Direita
        if (balance < -1 && programa.getId().compareTo(root.right.programa.getId()) > 0) {
            return rotateLeft(root);
        }
        // Esquerda-Direita
        if (balance > 1 && programa.getId().compareTo(root.left.programa.getId()) > 0) {
            root.left = rotateLeft(root.left);
            return rotateRight(root);
        }
        // Direita-Esquerda
        if (balance < -1 && programa.getId().compareTo(root.right.programa.getId()) < 0) {
            root.right = rotateRight(root.right);
            return rotateLeft(root);
        }

        return root;
    }

    public ProgramaNetflix search(String id) {
        count = 1;
        return searchRec(root, id);
    }

    private ProgramaNetflix searchRec(Node root, String id) {
        count++;
        // correspondente
        if (root == null || root.programa.getId().equals(id)) {
            return root != null ? root.programa : null;
        }

        // Se o ID a ser pesquisado for menor que o ID do nó atual, busca na subárvore
        // esquerda
        if (id.compareTo(root.programa.getId()) < 0) {
            return searchRec(root.left, id);
        }
        // Se o ID a ser pesquisado for maior que o ID do nó atual, busca na subárvore
        // direita
        return searchRec(root.right, id);
    }

    public int height() {
        return height(root);
    }

    // Método privado para calcular a altura da árvore
    private int height(Node root) {
        if (root == null) {
            return -1; // Árvore vazia tem altura -1
        }

        int leftHeight = height(root.left);
        int rightHeight = height(root.right);

        // A altura da árvore é o máximo entre as alturas das subárvores esquerda e
        // direita
        return Math.max(leftHeight, rightHeight) + 1;
    }

    private int getHeight(Node node) {
        return (node != null) ? node.height : 0;
    }

    private int getBalance(Node node) {
        return (node != null) ? getHeight(node.left) - getHeight(node.right) : 0;
    }

    private Node rotateRight(Node y) {
        Node x = y.left;
        Node T2 = x.right;

        // Realiza a rotação
        x.right = y;
        y.left = T2;

        // Atualiza alturas
        y.height = Math.max(getHeight(y.left), getHeight(y.right)) + 1;
        x.height = Math.max(getHeight(x.left), getHeight(x.right)) + 1;

        return x;
    }

    private Node rotateLeft(Node x) {
        Node y = x.right;
        Node T2 = y.left;

        // Realiza a rotação
        y.left = x;
        x.right = T2;

        // Atualiza alturas
        x.height = Math.max(getHeight(x.left), getHeight(x.right)) + 1;
        y.height = Math.max(getHeight(y.left), getHeight(y.right)) + 1;

        return y;
    }

    public void remove(String id) {
        root = removeRec(root, id);
    }

    private Node removeRec(Node root, String id) {
        if (root == null) {
            return root;
        }

        // Encontra o nó a ser removido
        if (id.compareTo(root.programa.getId()) < 0) {
            root.left = removeRec(root.left, id);
        } else if (id.compareTo(root.programa.getId()) > 0) {
            root.right = removeRec(root.right, id);
        } else {
            // Nó com um filho ou sem filhos
            if (root.left == null) {
                return root.right;
            } else if (root.right == null) {
                return root.left;
            }

            // Nó com dois filhos: encontra o sucessor in-order (menor nó na subárvore
            // direita)
            root.programa = minValue(root.right);

            // Remove o sucessor in-order
            root.right = removeRec(root.right, root.programa.getId());
        }

        // Atualiza a altura do nó atual
        root.height = 1 + Math.max(getHeight(root.left), getHeight(root.right));

        // Verifica o fator de equilíbrio e realiza as rotações necessárias
        int balance = getBalance(root);

        // Casos de rotação
        // Esquerda-Esquerda
        if (balance > 1 && getBalance(root.left) >= 0) {
            return rotateRight(root);
        }
        // Direita-Direita
        if (balance < -1 && getBalance(root.right) <= 0) {
            return rotateLeft(root);
        }
        // Esquerda-Direita
        if (balance > 1 && getBalance(root.left) < 0) {
            root.left = rotateLeft(root.left);
            return rotateRight(root);
        }
        // Direita-Esquerda
        if (balance < -1 && getBalance(root.right) > 0) {
            root.right = rotateRight(root.right);
            return rotateLeft(root);
        }

        return root;
    }

    private ProgramaNetflix minValue(Node root) {
        ProgramaNetflix minValue = root.programa;
        while (root.left != null) {
            minValue = root.left.programa;
            root = root.left;
        }
        return minValue;
    }

    // 1 ///////////////////////////////////////////
    public void pontuacaoMediaPorPais() {
        Map<String, Double> somaPontuacaoPorPais = new HashMap<>();
        Map<String, Integer> contagemPorPais = new HashMap<>();

        inorderCalculaPontuacaoPorPais(root, somaPontuacaoPorPais, contagemPorPais);

        // Calcula a média
        Map<String, Double> mediaPorPais = new HashMap<>();
        for (Map.Entry<String, Double> entry : somaPontuacaoPorPais.entrySet()) {
            String pais = entry.getKey();
            double somaPontuacao = entry.getValue();
            int contagem = contagemPorPais.get(pais);
            double media = contagem > 0 ? somaPontuacao / contagem : 0.0;
            mediaPorPais.put(pais, media);
        }

        // Ordena os resultados por pontuação média em ordem decrescente
        List<Map.Entry<String, Double>> sortedEntries = mediaPorPais.entrySet()
                .stream()
                .sorted((e1, e2) -> Double.compare(e2.getValue(), e1.getValue()))
                .collect(Collectors.toList());

        // Exibe os 10 primeiros países
        int limite = Math.min(sortedEntries.size(), 10);
        for (int i = 0; i < limite; i++) {
            Map.Entry<String, Double> entry = sortedEntries.get(i);
            System.out.println(entry.getKey() + ": " + Double.parseDouble(String.format("%.3f", entry.getValue())));
        }
    }

    private void inorderCalculaPontuacaoPorPais(Node no, Map<String, Double> somaPontuacaoPorPais,
            Map<String, Integer> contagemPorPais) {
        if (no != null) {
            inorderCalculaPontuacaoPorPais(no.left, somaPontuacaoPorPais, contagemPorPais);

            List<String> paises = no.programa.getProductionCountries();
            double pontuacaoIMDB = no.programa.getImdb_score();

            for (String pais : paises) {
                // Atualiza a soma da pontuação e a contagem para cada país
                somaPontuacaoPorPais.put(pais, somaPontuacaoPorPais.getOrDefault(pais, 0.0) + pontuacaoIMDB);
                contagemPorPais.put(pais, contagemPorPais.getOrDefault(pais, 0) + 1);
            }

            inorderCalculaPontuacaoPorPais(no.right, somaPontuacaoPorPais, contagemPorPais);
        }
    }

    // 2 ///////////////////////////////////////////
    public void filmesPorDecada() {
        Map<String, Integer> filmesPorDecada = new HashMap<>();
        inorderContadorPorDecada(root, filmesPorDecada);

        // Exibe os resultados
        filmesPorDecada.forEach((decada, quantidade) -> {
            System.out.println(decada + ": " + quantidade);
        });
    }

    private void inorderContadorPorDecada(Node no, Map<String, Integer> filmesPorDecada) {
        if (no != null) {
            inorderContadorPorDecada(no.left, filmesPorDecada);

            int anoLancamento = no.programa.getRelease_year();
            String decada = getDecada(anoLancamento);

            // Incrementa a contagem para a década correspondente
            filmesPorDecada.put(decada, filmesPorDecada.getOrDefault(decada, 0) + 1);

            inorderContadorPorDecada(no.right, filmesPorDecada);
        }
    }

    private String getDecada(int ano) {
        int decada = (ano / 10) * 10;
        return decada + "s";
    }

    // 3 ///////////////////////////////////////////
    public void mediaDuracaoPorClassificacao() {
        Map<String, Double> somaDuracaoPorClassificacao = new HashMap<>();
        Map<String, Integer> contagemPorClassificacao = new HashMap<>();
        inorderMediaDuracaoPorClassificacao(root, somaDuracaoPorClassificacao, contagemPorClassificacao);

        // Exibe os resultados
        somaDuracaoPorClassificacao.forEach((classificacao, somaDuracao) -> {
            int contagem = contagemPorClassificacao.get(classificacao);
            double media = contagem > 0 ? somaDuracao / contagem : 0.0;
            Double mediaf = Double.parseDouble(String.format("%.2f", media));
            System.out.println(classificacao + ": " + mediaf + " minutos em média");
        });
    }

    private void inorderMediaDuracaoPorClassificacao(Node no, Map<String, Double> somaDuracaoPorClassificacao,
            Map<String, Integer> contagemPorClassificacao) {
        if (no != null) {
            inorderMediaDuracaoPorClassificacao(no.left, somaDuracaoPorClassificacao, contagemPorClassificacao);

            String classificacao = no.programa.getAge_certification();
            int duracao = no.programa.getRuntime();

            // Atualiza a soma da duração e a contagem para a classificação indicativa
            somaDuracaoPorClassificacao.put(classificacao,
                    somaDuracaoPorClassificacao.getOrDefault(classificacao, 0.0) + duracao);
            contagemPorClassificacao.put(classificacao, contagemPorClassificacao.getOrDefault(classificacao, 0) + 1);

            inorderMediaDuracaoPorClassificacao(no.right, somaDuracaoPorClassificacao, contagemPorClassificacao);
        }
    }

    // 4 ///////////////////////////////////////////

    public void percentualPorClassificacaoEtaria() {

        Map<String, Integer> map = new HashMap<>();

        inorderContador(root, map);

        int total = map.values().stream()
                .mapToInt(Integer::intValue)
                .sum();

        map.forEach((certificacao, quantidade) -> {
            double percentual = (double) quantidade / total * 100;
            Double percentualf = Double.parseDouble(String.format("%.2f", percentual));
            System.out.println(certificacao + ": " + percentualf + "%");
        });

    }

    private void inorderContador(Node no, Map<String, Integer> map) {
        if (no != null) {
            inorderContador(no.left, map);

            String certificacao = no.programa.getAge_certification();
            int qtd = map.getOrDefault(certificacao, 0);
            map.put(certificacao, qtd + 1);

            inorderContador(no.right, map);
        }
    }

    // 5 ///////////////////////////////////////////

    public void paisesComMaisTitulos() {
        Map<String, Integer> contagemPorPais = new HashMap<>();
        inorderContadorPaises(root, contagemPorPais);

        // Ordena o mapa por contagem em ordem decrescente
        List<Map.Entry<String, Integer>> sortedEntries = contagemPorPais.entrySet()
                .stream()
                .sorted((e1, e2) -> Integer.compare(e2.getValue(), e1.getValue()))
                .collect(Collectors.toList());

        // Exibe os 10 primeiros países e suas contagens
        int limite = Math.min(sortedEntries.size(), 10);
        for (int i = 0; i < limite; i++) {
            Map.Entry<String, Integer> entry = sortedEntries.get(i);
            System.out.println(entry.getKey() + ": " + entry.getValue() + " títulos");
        }
    }

    private void inorderContadorPaises(Node no, Map<String, Integer> contagemPorPais) {
        if (no != null) {
            inorderContadorPaises(no.left, contagemPorPais);

            List<String> paises = no.programa.getProductionCountries();

            // Atualiza a contagem para cada país na lista
            for (String pais : paises) {
                contagemPorPais.put(pais, contagemPorPais.getOrDefault(pais, 0) + 1);
            }

            inorderContadorPaises(no.right, contagemPorPais);
        }
    }

    public List<String> dataToStringList() {
        List<String> result = new ArrayList<>();
        dataToStringListRec(root, result);
        return result;
    }

    private void dataToStringListRec(Node root, List<String> result) {
        if (root != null) {
            dataToStringListRec(root.left, result);
            result.add(root.programa.toString());
            dataToStringListRec(root.right, result);
        }
    }
}