Blame for src/arvore_pesos.rs

//! arvore_pesos.rs — **Árvore Enraizada com Arestas Duplas** indexada dos
//! pesos do projeto (requisito v0.7.0: "arquitetura de pesos em árvore e
//! subárvores indexada" + ajuste bidirecional do quebra-cabeça).
//!
//! Estrutura (r-28 §4.2, provas r-30):
//! - **Nós** = módulos do projeto (raiz "khtst"; filhos: tronco, quantizador,
//!   som, jepa, moe, pensamento, verificador, fnh, nlp, nlg, acoplador).
//! - **Partição de índices**: cada nó possui um intervalo [ini, fim) do índice
//!   global de parâmetros — disjuntos e cobrindo [0, N) (T-A1).
//! - **Arestas duplas**: cada relação pai↔filho é UMA aresta com DOIS
//!   enlaces direcionados (pai→filho = regulação; filho→pai = crédito) —
//!   `vizinho` e `aresta_de` são O(1) por índice de adjacência (T-A4).
//! - **Fundo-topo**: agregação de métricas (telemetria/crédito) sobe —
//!   soma exata por indução (T-A2).
//! - **Topo-fundo**: regulação desce com decaimento por profundidade —
//!   causal por filtração de níveis e terminante por potencial (T-A3).

use std::collections::HashMap;

/// Um nó da árvore — um módulo com sua fatia do índice de parâmetros.
#[derive(Clone, Debug)]
pub struct NoArvore {
    pub nome: String,
    pub pai: Option<usize>,
    pub filhos: Vec<usize>,
    /// Intervalo [ini, fim) no índice global de parâmetros (partição).
    pub ini: usize,
    pub fim: usize,
    /// Profundidade (raiz = 0).
    pub profundidade: usize,
    /// Métricas agregadas do nó (a própria + descendentes).
    pub metricas: HashMap<String, f64>,
}

/// Enlace direcionado de uma aresta dupla.
#[derive(Clone, Copy, Debug)]
pub struct Enlace {
    /// id do PAR (compartilhado pelos dois enlaces da aresta dupla).
    pub id_par: usize,
    pub de: usize,
    pub para: usize,
}

/// Árvore de pesos indexada com arestas duplas.
pub struct ArvorePesos {
    pub nos: Vec<NoArvore>,
    por_nome: HashMap<String, usize>,
    /// Enlaces (2 por aresta: regulação desce, crédito sobe).
    pub enlaces: Vec<Enlace>,
    /// Índice de adjacência: nó → enlaces incidentes — O(1).
    adj: Vec<Vec<usize>>,
    /// Fluxo de crédito por enlace (sob na direção filho→pai).
    pub credito: Vec<f64>,
    /// Regulação por enlace (desce na direção pai→filho).
    pub regulacao: Vec<f64>,
    pub n_params: usize,
}

/// Layout padrão do projeto KHTST_RUST v0.7.0 — (nome, n_params, filhos).
/// A ordem define os intervalos da partição (T-A1).
pub const LAYOUT_PADRAO: &[(&str, usize)] = &[
    ("khtst", 0),        // raiz — sem parâmetros próprios (agrega)
    ("tronco", 1),
    ("quantizador", 1),
    ("som", 1),
    ("jepa", 1),
    ("moe", 1),
    ("pensamento", 1),
    ("verificador", 1),
    ("fnh", 1),
    ("nlp", 1),
    ("nlg", 1),
    ("acoplador", 1),
];

impl ArvorePesos {
    /// Constrói a árvore padrão: raiz "khtst" com os módulos como filhos
    /// diretos (profundidade 1) — subárvores podem ser anexadas depois.
    /// `contagens`: número de parâmetros por módulo (default 1 quando 0).
    pub fn nova(contagens: &HashMap<String, usize>) -> Self {
        let mut nos: Vec<NoArvore> = Vec::new();
        let mut por_nome = HashMap::new();
        let mut pos = 0usize;
        for (i, (nome, _)) in LAYOUT_PADRAO.iter().enumerate() {
            let n = if i == 0 {
                0
            } else {
                contagens.get(*nome).copied().unwrap_or(1).max(1)
            };
            let no = NoArvore {
                nome: nome.to_string(),
                pai: if i == 0 { None } else { Some(0) },
                filhos: Vec::new(),
                ini: pos,
                fim: pos + n,
                profundidade: if i == 0 { 0 } else { 1 },
                metricas: HashMap::new(),
            };
            pos = no.fim;
            por_nome.insert(nome.to_string(), i);
            if i != 0 {
                nos[0].filhos.push(i);
            }
            nos.push(no);
        }
        let n_nos = nos.len();
        // arestas duplas: raiz↔filho
        let mut enlaces = Vec::new();
        let mut adj = vec![Vec::new(); n_nos];
        for (id_par, &f) in nos[0].filhos.iter().enumerate() {
            // enlace pai→filho (regulação desce)
            adj[0].push(enlaces.len());
            enlaces.push(Enlace { id_par, de: 0, para: f });
            // enlace filho→pai (crédito sobe)
            adj[f].push(enlaces.len());
            enlaces.push(Enlace { id_par, de: f, para: 0 });
        }
        let n_enlaces = enlaces.len();
        ArvorePesos {
            nos,
            por_nome,
            enlaces,
            adj,
            credito: vec![0.0; n_enlaces],
            regulacao: vec![0.0; n_enlaces],
            n_params: pos,
        }
    }

    /// Consulta O(1) por nome (T-A4).
    pub fn no(&self, nome: &str) -> Option<usize> {
        self.por_nome.get(nome).copied()
    }

    pub fn n_nos(&self) -> usize {
        self.nos.len()
    }

    /// Enlace direcionado `de`→`para` (aresta dupla — T-A1 simetria).
    pub fn enlace(&self, de: usize, para: usize) -> Option<usize> {
        self.adj[de]
            .iter()
            .copied()
            .find(|&e| self.enlaces[e].para == para)
    }

    /// Enlaces incidentes ao nó (ambas as direções) — O(1) pelo índice.
    pub fn incidentes(&self, no: usize) -> &[usize] {
        &self.adj[no]
    }

    /// FatiA do índice de parâmetros da subárvore enraizada em `no`
    /// (o próprio intervalo quando não há filhos anexados).
    pub fn subarvore(&self, no: usize) -> (usize, usize) {
        // varre a subárvore em profundidade e devolve o envoltório dos
        // intervalos (a partição é contígua por construção pós-ordem se os
        // filhos forem anexados em ordem — aqui calculamos o envoltório)
        let (mut ini, mut fim) = (self.nos[no].ini, self.nos[no].fim);
        for &f in &self.nos[no].filhos {
            let (i2, f2) = self.subarvore(f);
            ini = ini.min(i2);
            fim = fim.max(f2);
        }
        (ini, fim)
    }

    /// Caminho do nó até a raiz (sobe pelos pais — termina: pai único, raiz
    /// sem pai; T-A3 terminação).
    pub fn caminho_ate_raiz(&self, no: usize) -> Vec<usize> {
        let mut caminho = vec![no];
        let mut atual = no;
        while let Some(p) = self.nos[atual].pai {
            caminho.push(p);
            atual = p;
        }
        caminho
    }

    /// Anexa um filho com ARESTA DUPLA ao nó `pai` (nome, n_params) —
    /// mantém o índice de adjacência e a partição do índice global (o
    /// intervalo do novo nó continua o índice). Devolve o índice do novo nó.
    /// v0.8.0: habilita subárvores profundas (teste T-A7b) sem reconstruir
    /// a árvore — a pós-ordem iterativa não depende da profundidade.
    pub fn anexar_filho(&mut self, pai: usize, nome: &str, n_params: usize) -> usize {
        let idx = self.nos.len();
        let prof = self.nos[pai].profundidade + 1;
        let ini = self.n_params;
        let fim = ini + n_params.max(1);
        self.nos.push(NoArvore {
            nome: nome.to_string(),
            pai: Some(pai),
            filhos: Vec::new(),
            ini,
            fim,
            profundidade: prof,
            metricas: HashMap::new(),
        });
        self.por_nome.insert(nome.to_string(), idx);
        self.nos[pai].filhos.push(idx);
        // aresta dupla pai↔filho (novo id_par)
        let id_par = self.enlaces.len() / 2;
        self.adj.push(Vec::new());
        self.adj[pai].push(self.enlaces.len());
        self.enlaces.push(Enlace { id_par, de: pai, para: idx });
        self.adj[idx].push(self.enlaces.len());
        self.enlaces.push(Enlace { id_par, de: idx, para: pai });
        // 1 entrada por ENLACE (2 por aresta dupla) — credito/regulacao são
        // indexadas por enlace, não por aresta
        self.credito.push(0.0);
        self.credito.push(0.0);
        self.regulacao.push(0.0);
        self.regulacao.push(0.0);
        self.n_params = fim;
        idx
    }

    /// **Fundo-topo**: agrega a métrica dos filhos no pai (pós-ordem —
    /// T-A2: a soma na raiz = soma global de todas as folhas + próprias).
    /// Devolve o total agregado na raiz.
    /// v0.8.0: **ITERATIVA** (proposta Qwen-3.8 nº 2 VALIDADA, com correções
    /// de robustez) — pilha explícita no heap, SEM recursão e SEM clones de
    /// `filhos`: O(V+E) tempo, O(V) espaço, zero alocação por nó; segura
    /// para árvores profundas degeneradas (T-A7b). Equivalência BIT-A-BIT
    /// com a recursiva (T-A7): mesma ordem de pós-ordem e mesma ordem de
    /// soma — prova em r-33 §3.
    pub fn agregar_fundo_topo(&mut self, metrica: &str) -> f64 {
        match self.agregar_pos_ordem(metrica) {
            Ok(v) => v,
            Err(e) => {
                // estrutura malformada (ciclo/filho duplicado): a recursiva
                // somaria duas vezes ou não terminaria — aqui é explícito
                log::warn!("agregar_fundo_topo: {e}");
                f64::NAN
            }
        }
    }

    /// Pós-ordem iterativa com verificação estrutural — erro em ciclo ou
    /// filho duplicado. O flag `empilhado` é marcado NO MOMENTO DO PUSH:
    /// um nó empilhado duas vezes (duplicata no mesmo pai, ou re-entrada de
    /// ciclo) é recusado imediatamente — a marcação pós-expansão deixaria
    /// escapar o caso "pai lista o filho duas vezes" (o 2º push ocorre
    /// antes da expansão do 1º — errata da própria correção, r-33 §3.4).
    fn agregar_pos_ordem(&mut self, metrica: &str) -> Result<f64, String> {
        let n = self.nos.len();
        if n == 0 {
            return Ok(0.0);
        }
        // fase 1: ordem de visita (pós-ordem: filhos ANTES do pai)
        let mut estado = vec![0u8; n]; // 0 = novo, 1 = filhos empilhados
        let mut empilhado = vec![false; n]; // marcado NO PUSH (unicidade)
        let mut pilha: Vec<usize> = Vec::with_capacity(n);
        let mut pos_ordem: Vec<usize> = Vec::with_capacity(n);
        pilha.push(0usize);
        empilhado[0] = true;
        while let Some(&atual) = pilha.last() {
            if estado[atual] == 0 {
                estado[atual] = 1;
                for &f in self.nos[atual].filhos.iter().rev() {
                    if f >= n {
                        return Err(format!("filho {f} fora do intervalo (nó {atual})"));
                    }
                    if empilhado[f] {
                        return Err(format!(
                            "filho {f} duplicado ou ciclo detectado no nó {atual}"
                        ));
                    }
                    empilhado[f] = true;
                    pilha.push(f);
                }
            } else {
                pilha.pop();
                pos_ordem.push(atual);
            }
        }
        // fase 2: processa folhas primeiro (a pós-ordem já é fundo-topo)
        for &no in pos_ordem.iter() {
            let mut total = self.nos[no].metricas.get(metrica).copied().unwrap_or(0.0);
            for &f in self.nos[no].filhos.iter() {
                let v_filho = self.nos[f].metricas.get(metrica).copied().unwrap_or(0.0);
                total += v_filho; // MESMA ordem da recursiva (bit-a-bit — T-A7)
                if let Some(e) = self.enlace(f, no) {
                    self.credito[e] = v_filho; // crédito sobe filho→pai
                }
            }
            self.nos[no].metricas.insert(metrica.to_string(), total);
        }
        Ok(self.nos[0].metricas.get(metrica).copied().unwrap_or(0.0))
    }

    /// Referência RECURSIVA (v0.6.0) — mantida como oráculo de equivalência
    /// do teste T-A7 e documentação do ganho (não usa em produção: clone de
    /// `filhos` por nó + quadros de pilha O(profundidade)).
    pub fn agregar_fundo_topo_rec(&mut self, metrica: &str) -> f64 {
        self.agregar_rec(0, metrica)
    }

    fn agregar_rec(&mut self, no: usize, metrica: &str) -> f64 {
        let mut total = self.nos[no].metricas.get(metrica).copied().unwrap_or(0.0);
        let filhos = self.nos[no].filhos.clone();
        for f in filhos {
            let v = self.agregar_rec(f, metrica);
            // crédito do filho sobe pelo enlace filho→pai
            if let Some(e) = self.enlace(f, no) {
                self.credito[e] = v;
            }
            total += v;
        }
        self.nos[no].metricas.insert(metrica.to_string(), total);
        total
    }

    /// **Topo-fundo**: regulação desce do nó `origem` com decaimento
    /// λ^k por nível de profundidade relativa (T-A3: causal — desce por
    /// níveis da filtração da árvore; terminante — profundidade finita).
    /// v0.8.0: ITERATIVA (pré-ordem com pilha explícita — mesmo ganho da
    /// agregação: sem clones, sem recursão; mesma ordem de escrita).
    pub fn regular_topo_fundo(&mut self, origem: usize, delta: f64, lambda: f64) {
        let base = self.nos[origem].profundidade;
        let mut pilha = vec![origem];
        while let Some(u) = pilha.pop() {
            // k do PAI u (semântica v0.6.0 exata: a aresta u→f usa λ^k(u))
            let k = self.nos[u].profundidade.saturating_sub(base);
            let d = delta * lambda.powi(k as i32);
            for &f in self.nos[u].filhos.iter().rev() {
                if let Some(e) = self.enlace(u, f) {
                    self.regulacao[e] = d; // desce pelo enlace pai→filho
                }
                pilha.push(f);
            }
        }
    }

    /// **Ajuste indexado regulado** (quebra-cabeça do Pensamento — r-31):
    /// aplica `delta` (com teto por componente |δ| ≤ delta_max) na métrica
    /// `metrica` do nó `no` e propaga o crédito fundo-topo até a raiz.
    /// Devolve o delta efetivamente aplicado (clamped).
    pub fn aplicar_ajuste_indexado(
        &mut self,
        no: usize,
        metrica: &str,
        delta: f64,
        delta_max: f64,
    ) -> f64 {
        let d = delta.clamp(-delta_max, delta_max);
        let atual = self.nos[no].metricas.get(metrica).copied().unwrap_or(0.0);
        self.nos[no].metricas.insert(metrica.to_string(), atual + d);
        d
    }

    /// Verificação dos invariantes estruturais (T-A1) — usada nos gates.
    pub fn invariantes_ok(&self) -> Result<(), String> {
        // (i) pai único exceto raiz; profundidade consistente
        for (i, no) in self.nos.iter().enumerate() {
            if i == 0 {
                if no.pai.is_some() {
                    return Err("raiz não pode ter pai".into());
                }
            } else if let Some(p) = no.pai {
                if p >= self.nos.len() {
                    return Err(format!("pai {p} fora do intervalo (nó {i})"));
                }
                if !self.nos[p].filhos.contains(&i) {
                    return Err(format!("pai de {i} não o lista como filho"));
                }
            } else {
                return Err(format!("não-raiz {i} sem pai"));
            }
        }
        // (ii) partição: intervalos disjuntos dentro de [0, n_params)
        let mut marcas = vec![false; self.n_params];
        for no in &self.nos {
            if no.ini >= no.fim && no.nome != "khtst" {
                return Err(format!("nó {} com intervalo vazio", no.nome));
            }
            for k in no.ini..no.fim {
                if marcas[k] {
                    return Err(format!("índice {k} particionado duas vezes"));
                }
                marcas[k] = true;
            }
        }
        if marcas.iter().any(|m| !m) {
            return Err("partição não cobre todo o índice".into());
        }
        // (iii) simetria das arestas duplas: (u,v) ∈ E ⇔ (v,u) ∈ E, mesmo id_par
        for e in &self.enlaces {
            let espelhado = self
                .enlace(e.para, e.de)
                .ok_or_else(|| format!("aresta ({},{}) sem espelho", e.de, e.para))?;
            if self.enlaces[espelhado].id_par != e.id_par {
                return Err(format!(
                    "espelho de ({},{}) com id_par diferente",
                    e.de, e.para
                ));
            }
        }
        // (iv) simetria pai↔filho (v0.8.0 — T-A8): todo filho listado por u
        // deve ter pai = u (captura o 2-ciclo A↔B anexado à raiz, que as
        // checagens (i)-(iii) deixam passar)
        for (u, no) in self.nos.iter().enumerate() {
            for &f in &no.filhos {
                if self.nos[f].pai != Some(u) {
                    return Err(format!(
                        "nó {u} lista filho {f} cujo pai é {:?} (assimetria)",
                        self.nos[f].pai
                    ));
                }
            }
        }
        // (v) alcançabilidade (v0.8.0 — T-A9): todo nó atingível da raiz —
        // com pai único + simetria (iv), isso equivale a ACICLICO+conectado
        let mut visto = vec![false; self.nos.len()];
        let mut fila = vec![0usize];
        visto[0] = true;
        let mut alcancados = 1usize;
        while let Some(u) = fila.pop() {
            for &f in &self.nos[u].filhos {
                if !visto[f] {
                    visto[f] = true;
                    alcancados += 1;
                    fila.push(f);
                }
            }
        }
        if alcancados != self.nos.len() {
            return Err(format!(
                "{} nós inalcançáveis da raiz (ciclo desconectado?)",
                self.nos.len() - alcancados
            ));
        }
        Ok(())
    }
}

#[cfg(test)]
mod testes {
    use super::*;

    fn arvore_exemplo() -> ArvorePesos {
        let mut contagens = HashMap::new();
        contagens.insert("tronco".to_string(), 40usize);
        contagens.insert("quantizador".to_string(), 10);
        contagens.insert("som".to_string(), 6);
        contagens.insert("jepa".to_string(), 6);
        contagens.insert("moe".to_string(), 5);
        contagens.insert("pensamento".to_string(), 8);
        contagens.insert("verificador".to_string(), 3);
        contagens.insert("fnh".to_string(), 4);
        contagens.insert("nlp".to_string(), 5);
        contagens.insert("nlg".to_string(), 5);
        contagens.insert("acoplador".to_string(), 2);
        ArvorePesos::nova(&contagens)
    }

    /// T-A1: invariantes — pai único, partição disjunta completa, simetria.
    #[test]
    fn ta1_invariantes() {
        let a = arvore_exemplo();
        a.invariantes_ok().expect("invariantes T-A1");
        assert_eq!(a.n_params, 94);
    }

    /// T-A2: agregação fundo-topo = soma global (indução pós-ordem).
    #[test]
    fn ta2_agregacao_fundo_topo() {
        let mut a = arvore_exemplo();
        // métricas locais por nó
        let valores = [
            ("tronco", 3.0),
            ("quantizador", 5.0),
            ("som", 1.0),
            ("jepa", 2.0),
            ("moe", 4.0),
            ("pensamento", 7.0),
            ("verificador", 1.0),
            ("fnh", 6.0),
            ("nlp", 2.0),
            ("nlg", 3.0),
            ("acoplador", 1.0),
        ];
        let mut esperado = 0.0;
        for (nome, v) in valores {
            let no = a.no(nome).unwrap();
            a.nos[no].metricas.insert("punicao".into(), v);
            esperado += v;
        }
        let total = a.agregar_fundo_topo("punicao");
        assert!((total - esperado).abs() < 1e-12, "T-A2: {total} ≠ {esperado}");
        let raiz = a.no("khtst").unwrap();
        let na_raiz = a.nos[raiz].metricas["punicao"];
        assert!((na_raiz - esperado).abs() < 1e-12, "T-A2: raiz {na_raiz}");
        // crédito nos enlaces filho→pai = valor agregado do filho
        let f = a.no("fnh").unwrap();
        let e = a.enlace(f, raiz).unwrap();
        assert!((a.credito[e] - 6.0).abs() < 1e-12, "T-A2: crédito do fnh");
    }

    /// T-A3: regulação topo-fundo — decaimento λ^k e causalidade por níveis.
    #[test]
    fn ta3_regulacao_topo_fundo() {
        let mut a = arvore_exemplo();
        let raiz = a.no("khtst").unwrap();
        a.regular_topo_fundo(raiz, 0.8, 0.5);
        // filhos diretos da raiz: k=0 ⇒ regulação = 0,8 (λ^0)
        for &f in &a.nos[raiz].filhos.clone() {
            let e = a.enlace(raiz, f).unwrap();
            assert!((a.regulacao[e] - 0.8).abs() < 1e-12, "T-A3: nível 1");
        }
        assert!(a.invariantes_ok().is_ok());
    }

    /// T-A4: consultas O(1) — por nome, enlace e incidentes.
    #[test]
    fn ta4_consultas_o1() {
        let a = arvore_exemplo();
        let f = a.no("fnh").expect("fnh");
        assert_eq!(a.nos[f].nome, "fnh");
        let raiz = a.no("khtst").unwrap();
        assert!(a.enlace(f, raiz).is_some());
        assert!(a.enlace(raiz, f).is_some());
        assert_eq!(a.incidentes(f).len(), 1); // 1 aresta dupla = 1 enlace incidente listado? não: 1 enlace filho→pai
        // subárvore do fnh = seu próprio intervalo
        let (ini, fim) = a.subarvore(f);
        assert_eq!((ini, fim), (a.nos[f].ini, a.nos[f].fim));
        // caminho fnh→raiz
        assert_eq!(a.caminho_ate_raiz(f), vec![f, raiz]);
    }

    /// T-A5: ajuste indexado regulado com teto — clamping simétrico.
    #[test]
    fn ta5_ajuste_indexado_com_teto() {
        let mut a = arvore_exemplo();
        let f = a.no("pensamento").unwrap();
        let d1 = a.aplicar_ajuste_indexado(f, "confianca", 0.3, 0.1);
        assert!((d1 - 0.1).abs() < 1e-12, "T-A5: teto superior");
        let d2 = a.aplicar_ajuste_indexado(f, "confianca", -50.0, 0.1);
        assert!((d2 + 0.1).abs() < 1e-12, "T-A5: teto inferior");
        let v = a.nos[f].metricas["confianca"];
        assert!((v - 0.0).abs() < 1e-12, "T-A5: 0,1 − 0,1 = 0");
    }

    /// **T-A7 (v0.8.0):** equivalência BIT-A-BIT da agregação iterativa com
    /// a recursiva em árvores aleatórias (mesma pós-ordem, mesma ordem de
    /// soma — prova r-33 §3.3). Proposta Qwen-3.8 nº 2 validada.
    #[test]
    fn ta7_equivalencia_bit_a_bit() {
        let mut rng = crate::rng::RngDeterministico::novo(909);
        for tentativa in 0..8u32 {
            let mut a = arvore_exemplo();
            // anexa subárvores aleatórias (ramificação E profundidade)
            for j in 0..12u32 {
                let pai = rng.inteiro(a.n_nos());
                let nome = format!("extra_{tentativa}_{j}");
                a.anexar_filho(pai, &nome, 1 + rng.inteiro(4));
            }
            // métricas locais aleatórias (registradas para repor depois)
            let locais: Vec<f64> = (0..a.n_nos())
                .map(|no| {
                    let v = rng.normal(0.0, 2.0);
                    a.nos[no].metricas.insert("punicao".into(), v);
                    v
                })
                .collect();
            let esperado: f64 = locais.iter().sum();
            a.invariantes_ok().expect("árvore aleatória válida");
            // iterativa
            let total_it = a.agregar_fundo_topo("punicao");
            let credito_it = a.credito.clone();
            // repõe as métricas locais e roda a recursiva (oráculo v0.6.0)
            for (no, v) in locais.iter().enumerate() {
                a.nos[no].metricas.insert("punicao".into(), *v);
            }
            let total_rec = a.agregar_fundo_topo_rec("punicao");
            let credito_rec = a.credito.clone();
            assert_eq!(
                total_it.to_bits(), total_rec.to_bits(),
                "T-A7: total bit-a-bit (tentativa {tentativa}: {total_it} vs {total_rec})"
            );
            for (i, (x, y)) in credito_it.iter().zip(credito_rec.iter()).enumerate() {
                assert_eq!(x.to_bits(), y.to_bits(), "T-A7: crédito[{i}] bit-a-bit");
            }
            assert!(
                (total_it - esperado).abs() < 1e-9,
                "T-A7: soma global (tentativa {tentativa})"
            );
        }
    }

    /// **T-A7b (v0.8.0):** cadeia degenerada de 100.000 nós — a iterativa
    /// completa SEM estourar a pilha (a recursiva exigiria ~100k quadros,
    /// excedendo o limite padrão de 8 MiB — risco documentado da v0.6.0;
    /// por isso ela NÃO é executada aqui).
    #[test]
    fn ta7b_cadeia_profunda_100k() {
        let mut a = arvore_exemplo();
        let mut pai = 1usize; // tronco
        for i in 0..100_000u32 {
            pai = a.anexar_filho(pai, &format!("c{i}"), 1);
        }
        assert_eq!(a.n_nos(), 100_000 + 12);
        a.nos[pai].metricas.insert("conf".into(), 1.0);
        let total = a.agregar_fundo_topo("conf");
        assert!((total - 1.0).abs() < 1e-12, "T-A7b: total {total}");
        // o crédito sobe INTEIRO por toda a cadeia (T-A2)
        let e = a.enlace(pai, a.nos[pai].pai.unwrap()).unwrap();
        assert!((a.credito[e] - 1.0).abs() < 1e-12, "T-A7b: crédito na folha");
        assert!(a.invariantes_ok().is_ok(), "T-A7b: invariantes na cadeia");
    }

    /// **T-A7c (v0.8.0):** regulação iterativa preserva a semântica λ^k do
    /// PAI (v0.6.0) em subárvores de profundidade 3.
    #[test]
    fn ta7c_regular_iterativa_equivalente() {
        let mut a = arvore_exemplo();
        let n1 = a.anexar_filho(1, "sub1", 2); // profundidade 2 (sob o tronco)
        let n2 = a.anexar_filho(n1, "sub2", 2); // profundidade 3
        let _n3 = a.anexar_filho(n2, "sub3", 2); // profundidade 4
        let raiz = 0usize;
        a.regular_topo_fundo(raiz, 0.8, 0.5);
        // aresta raiz→tronco: k(raiz) = 0 ⇒ λ⁰
        let e = a.enlace(raiz, 1).unwrap();
        assert!((a.regulacao[e] - 0.8).abs() < 1e-12, "T-A7c: nível raiz");
        // aresta tronco→sub1: k(tronco) = 1 ⇒ 0,8·0,5
        let e1 = a.enlace(1, n1).unwrap();
        assert!((a.regulacao[e1] - 0.4).abs() < 1e-12, "T-A7c: nível 1");
        // aresta sub1→sub2: k(sub1) = 2 ⇒ 0,8·0,25
        let e2 = a.enlace(n1, n2).unwrap();
        assert!((a.regulacao[e2] - 0.2).abs() < 1e-12, "T-A7c: nível 2");
        assert!(a.invariantes_ok().is_ok());
    }

    /// **T-A8 (v0.8.0):** detecção de estruturas malformadas — filho
    /// duplicado (a iterativa recusa; a recursiva somaria DUAS vezes) e
    /// ciclos (checagens (iv) simetria e (v) alcançabilidade — que as
    /// checagens (i)-(iii) da v0.6.0 deixavam passar).
    #[test]
    fn ta8_deteccao_ciclos_e_duplicatas() {
        let mut a = arvore_exemplo();
        // (a) filho duplicado: raiz lista o tronco duas vezes
        a.nos[0].filhos.push(1);
        let total = a.agregar_fundo_topo("punicao");
        assert!(total.is_nan(), "T-A8: duplicata deve recusar (NaN), não somar 2×");
        a.nos[0].filhos.pop();
        assert!(a.invariantes_ok().is_ok(), "T-A8: restaurada");
        // (b) assimetria pai↔filho: tronco lista o quantizador (pai = raiz)
        a.nos[1].filhos.push(2);
        let err = a.invariantes_ok().unwrap_err();
        assert!(err.contains("assimetria"), "T-A8(iv): {err}");
        a.nos[1].filhos.pop();
        // (c) 2-ciclo desconectado x↔y: passa (i)-(iv), capturado por (v)
        let x = a.nos.len();
        let y = x + 1;
        a.nos.push(NoArvore {
            nome: "x".into(), pai: Some(y), filhos: vec![y],
            ini: 94, fim: 95, profundidade: 9, metricas: HashMap::new(),
        });
        a.nos.push(NoArvore {
            nome: "y".into(), pai: Some(x), filhos: vec![x],
            ini: 95, fim: 96, profundidade: 9, metricas: HashMap::new(),
        });
        a.n_params = 96;
        let err = a.invariantes_ok().unwrap_err();
        assert!(err.contains("inalcançáveis"), "T-A8(v): {err}");
    }
}