#!/usr/bin/env python3
"""Figure ch03 — Modèle des quatre quadrants (DiPasquale–Wheaton) tracé à partir des paramètres pédagogiques du marché type
(analysis/python/cases/ch03_cycles.py, SYNTHÉTIQUE). Équilibre de référence (trait plein) et nouvel équilibre après une baisse
du taux de capitalisation de 5 % à 4 % (tirets), avec la réaction de court terme (stock fixe) en pointillé.
Sortie : assets/figures/ch03/ch03-fig-quatre-quadrants.pdf"""
import sys, pathlib
ROOT = pathlib.Path(__file__).resolve().parents[3]
sys.path.insert(0, str(ROOT / "analysis/python")); sys.path.insert(0, str(ROOT / "analysis/python/cases"))
import numpy as np, matplotlib.pyplot as plt
from traite.style import setup, palette, savefig, LARGEUR
import ch03_cycles as cas


def main():
    setup()
    p = cas.Parametres4Q()
    base = cas.equilibre_4q(p)
    i2 = 0.04
    nouv = cas.equilibre_4q(p, i=i2)
    ct = cas.court_terme_4q(p, i=i2)
    k = 1000.0  # affichage en milliers
    c0, c1 = palette.cat[0], palette.cat[1]
    fig, ax = plt.subplots(figsize=(LARGEUR, LARGEUR * 0.92))
    # bornes
    Smax, Pmax, Rmax, Cmax = 150, 420, 25, 3.2
    ax.set_xlim(-Pmax, Smax); ax.set_ylim(-Cmax, Rmax)
    ax.axhline(0, color=palette.ink, lw=0.9); ax.axvline(0, color=palette.ink, lw=0.9)
    ax.grid(False)
    for s in ("left", "bottom"):
        ax.spines[s].set_visible(False)
    ax.set_xticks([]); ax.set_yticks([])
    # --- NE : marché de l'espace, D(R) = S  → R = (a − S)/b
    S = np.linspace(60, 150, 50) * k
    ax.plot(S / k, (p.a - S) / p.b / k, color=c0, lw=1.8)
    ax.plot(S / k, (1.0 * p.a - S) / p.b / k, color=c0, lw=0, label="_")
    # --- NW : marché des actifs, P = R / i  (P à gauche, R en haut)
    R = np.linspace(0, Rmax, 50) * k
    ax.plot(-R / p.i / k, R / k, color=c0, lw=1.8)
    ax.plot(-R / i2 / k, R / k, color=c1, lw=1.8, ls="--")
    # --- SW : construction, C = (P − c0)/c1 (P à gauche, C en bas)
    P = np.linspace(p.c0, Pmax * k, 50)
    ax.plot(-P / k, -(P - p.c0) / p.c1 / k, color=c0, lw=1.8)
    # --- SE : ajustement du stock, S = C/δ  (C en bas, S à droite)
    C = np.linspace(0, Cmax, 50) * k
    ax.plot(C / p.delta / k, -C / k, color=c0, lw=1.8)

    def rectangle(eq, color, ls, lw=1.0):
        Sx, Rx, Px, Cx = eq["S"] / k, eq["R"] / k, eq["P"] / k, eq["C"] / k
        ax.plot([Sx, Sx], [0, Rx], color=color, lw=lw, ls=ls)
        ax.plot([-Px, Sx], [Rx, Rx], color=color, lw=lw, ls=ls)
        ax.plot([-Px, -Px], [Rx, -Cx], color=color, lw=lw, ls=ls)
        ax.plot([-Px, Sx], [-Cx, -Cx], color=color, lw=lw, ls=ls)
        ax.plot([Sx, Sx], [-Cx, 0], color=color, lw=lw, ls=ls)

    rectangle(base, c0, "-")
    rectangle(nouv, c1, "--")
    # court terme : stock fixe, prix bondit à R0/i2
    ax.plot([-ct["P"] / k, base["S"] / k], [base["R"] / k, base["R"] / k], color=c1, lw=1.0, ls=":")
    ax.plot([-ct["P"] / k, -ct["P"] / k], [base["R"] / k, -ct["C"] / k], color=c1, lw=1.0, ls=":")
    ax.plot([-ct["P"] / k, base["S"] / k], [-ct["C"] / k, -ct["C"] / k], color=c1, lw=1.0, ls=":")
    # points
    ax.plot(base["S"] / k, base["R"] / k, "o", color=c0, ms=4); ax.plot(nouv["S"] / k, nouv["R"] / k, "o", color=c1, ms=4)
    ax.plot(-base["P"] / k, base["R"] / k, "o", color=c0, ms=4); ax.plot(-nouv["P"] / k, nouv["R"] / k, "o", color=c1, ms=4)
    ax.plot(-ct["P"] / k, base["R"] / k, "o", color=c1, ms=4, mfc="white")
    # étiquettes d'axes et de quadrants
    ax.text(Smax, 0.6, "Stock $S$ (milliers de log.)", ha="right", va="bottom", fontsize=8)
    ax.text(-Pmax, 0.6, "Prix $P$ (k\\$/log.)", ha="left", va="bottom", fontsize=8)
    ax.text(1.5, Rmax, "Loyer $R$ (k\\$/log./an)", ha="left", va="top", fontsize=8)
    ax.text(1.5, -Cmax, "Construction $C$ (milliers de log./an)", ha="left", va="bottom", fontsize=8)
    ax.text(Smax * 0.98, Rmax * 0.93, "Marché de l'espace\n$D(R) = S$", ha="right", va="top", fontsize=8, color=palette.ink2)
    ax.text(-Pmax * 0.98, Rmax * 0.93, "Marché des actifs\n$P = R/i$", ha="left", va="top", fontsize=8, color=palette.ink2)
    ax.text(-Pmax * 0.98, -Cmax * 0.93, "Construction\n$C = (P - c_0)/c_1$", ha="left", va="bottom", fontsize=8, color=palette.ink2)
    ax.text(Smax * 0.98, -Cmax * 0.93, "Ajustement du stock\n$\\Delta S = C - \\delta S = 0$", ha="right", va="bottom", fontsize=8, color=palette.ink2)
    # annotations numériques
    ax.annotate(f"$S^*$ = {base['S']/k:.0f}", xy=(base["S"] / k, 0), xytext=(base["S"] / k + 2, 1.2), fontsize=7.5, color=c0)
    ax.annotate(f"{nouv['S']/k:.1f}", xy=(nouv["S"] / k, 0), xytext=(nouv["S"] / k + 2, 3.4), fontsize=7.5, color=c1)
    ax.annotate(f"$R^*$ = {base['R']/k:.1f}", xy=(0, base["R"] / k), xytext=(3, base["R"] / k + 0.6), fontsize=7.5, color=c0)
    ax.annotate(f"{nouv['R']/k:.1f}", xy=(0, nouv["R"] / k), xytext=(3, nouv["R"] / k - 1.9), fontsize=7.5, color=c1)
    ax.annotate(f"$P^*$ = {base['P']/k:.0f}", xy=(-base["P"] / k, 0), xytext=(-base["P"] / k - 6, 1.2), fontsize=7.5, color=c0, ha="right")
    ax.annotate(f"court terme : {ct['P']/k:.0f}", xy=(-ct["P"] / k, 0), xytext=(-ct["P"] / k - 4, -0.9), fontsize=7.5, color=c1, ha="right", va="top")
    ax.annotate(f"$C^*$ = {base['C']/k:.1f}", xy=(0, -base["C"] / k), xytext=(3, -base["C"] / k - 0.1), fontsize=7.5, color=c0, va="top")
    from matplotlib.lines import Line2D
    h = [Line2D([], [], color=c0, lw=1.8, label="équilibre de référence ($i$ = 5 %)"),
         Line2D([], [], color=c1, lw=1.8, ls="--", label="nouvel équilibre de long terme ($i$ = 4 %)"),
         Line2D([], [], color=c1, lw=1.0, ls=":", label="court terme (stock fixe)")]
    ax.legend(handles=h, loc="lower center", bbox_to_anchor=(0.5, -0.06), ncol=3, fontsize=7.5, frameon=False)
    out = savefig(fig, "ch03/ch03-fig-quatre-quadrants.pdf"); print("OK", out)


if __name__ == "__main__":
    main()