ScoDoc-Lille/app/pe/pe_etudiant.py

# -*- mode: python -*-
# -*- coding: utf-8 -*-

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#
# Gestion scolarite IUT
#
# Copyright (c) 1999 - 2024 Emmanuel Viennet.  All rights reserved.
#
# This program is free software; you can redistribute it and/or modify
# it under the terms of the GNU General Public License as published by
# the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
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# along with this program; if not, write to the Free Software
# Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
#
#   Emmanuel Viennet      emmanuel.viennet@viennet.net
#
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#  Module "Avis de poursuite d'étude"
#  conçu et développé par Cléo Baras (IUT de Grenoble)
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"""
Created on 17/01/2024

@author: barasc
"""

import app.pe.pe_comp as pe_comp
from app.models import FormSemestre, Identite
from app.pe.pe_comp import pe_print


class EtudiantsJuryPE:
    """Classe centralisant la gestion des étudiants à prendre en compte dans un jury de PE"""

    def __init__(self, annee_diplome: int):
        """

        Args:
            annee_diplome: L'année de diplomation
        """

        self.annee_diplome = annee_diplome

        "Les identités des étudiants traités pour le jury"
        self.identites = {}  # ex. ETUDINFO_DICT
        "Les cursus (semestres suivis, abandons) des étudiants"
        self.cursus = {}
        """Les aggrégats des semestres suivis (par ex: 3S=S1+S2+S3 à prendre en compte avec d'éventuels redoublements) des étudiants"""
        self.trajectoires = {}

        "Les etudids des étudiants à considérer au jury (ceux qui seront effectivement diplômés)"
        self.etudiants_diplomes = {}
        self.diplomes_ids = {}

        "Les etudids des étudiants dont il faut calculer les moyennes/classements (même si d'éventuels abandons)"
        self.etudiants_ids = {}
        """Les étudiants inscrits dans les co-semestres (ceux du jury mais aussi d'autres ayant été réorientés ou ayant abandonnés)"""

        self.cosemestres: dict[int, FormSemestre] = None
        "Les cosemestres donnant lieu à même année de diplome"

    def find_etudiants(self, formation_id: int):
        """Liste des étudiants à prendre en compte dans le jury PE, en les recherchant
        de manière automatique par rapport à leur année de diplomation ``annee_diplome``
        dans la formation ``formation_id``. XXX TODO voir si on garde formation_id qui n'est pas utilisé ici

        Les données obtenues sont stockées dans les attributs de EtudiantsJuryPE.


            formation_id: L'identifiant de la formation (inutilisé)

        *Remarque* : ex: JuryPE.get_etudiants_in_jury()
        """
        cosemestres = pe_comp.get_cosemestres_diplomants(self.annee_diplome, None)
        self.cosemestres = cosemestres

        pe_comp.pe_print(f"1) Recherche des coSemestres -> {len(cosemestres)} trouvés")

        pe_comp.pe_print("2) Liste des étudiants dans les différents co-semestres")
        self.etudiants_ids = get_etudiants_dans_semestres(cosemestres)
        pe_comp.pe_print(
            " => %d étudiants trouvés dans les cosemestres" % len(self.etudiants_ids)
        )

        """Analyse des parcours étudiants pour déterminer leur année effective de diplome
        avec prise en compte des redoublements, des abandons, ...."""
        pe_comp.pe_print("3) Analyse des parcours individuels des étudiants")

        no_etud = 0
        for no_etud, etudid in enumerate(self.etudiants_ids):
            """L'identité de l'étudiant"""
            identite = Identite.get_etud(etudid)
            self.identites[etudid] = identite

            """L'analyse de son cursus"""
            self.analyse_etat_etudiant(etudid, cosemestres)

            """L'analyse de son parcours pour atteindre chaque semestre de la formation"""
            self.structure_cursus_etudiant(etudid)

            if (no_etud + 1) % 10 == 0:
                pe_comp.pe_print(f"{no_etud + 1}")
                no_etud += 1
        pe_comp.pe_print()

        """Les étudiants à prendre dans le diplôme, étudiants ayant abandonnés non compris"""
        self.etudiants_diplomes = self.get_etudiants_diplomes()
        self.diplomes_ids = set(self.etudiants_diplomes.keys())

        """Les étudiants dont il faut calculer les moyennes"""
        self.etudiants_ids = {etudid for etudid in self.identites}

        """Les formsemestres (des étudiants) dont il faut calculer les moyennes"""
        self.formsemestres_jury_ids = self.get_formsemestres()

        # Synthèse
        pe_comp.pe_print(
            f"  => {len(self.etudiants_diplomes)} étudiants à diplômer en {self.annee_diplome}"
        )
        nbre_abandons = len(self.etudiants_ids) - len(self.etudiants_diplomes)
        pe_comp.pe_print(f"  => {nbre_abandons} étudiants éliminer pour abandon")
        pe_comp.pe_print(
            f"  => {len(self.formsemestres_jury_ids)} semestres dont il faut calculer la moyenne"
        )
        pe_comp.pe_print(
            f"  => quelques étudiants futurs diplômés : "
            + ", ".join([str(etudid) for etudid in list(self.etudiants_diplomes)[:10]])
        )
        pe_comp.pe_print(
            f"  => semestres dont il faut calculer les moyennes : "
            + ", ".join([str(fid) for fid in list(self.formsemestres_jury_ids)])
        )
        # Les abandons :
        self.abandons = sorted(
            [
                self.cursus[etudid]["nom"]
                for etudid in self.cursus
                if etudid not in self.diplomes_ids
            ]
        )

    def get_etudiants_diplomes(self) -> dict[int, Identite]:
        """Identités des étudiants (sous forme d'un dictionnaire `{etudid: Identite(etudid)}`
        qui vont être à traiter au jury PE pour
        l'année de diplômation donnée et n'ayant ni été réorienté, ni abandonné.


        Returns:
            Un dictionnaire `{etudid: Identite(etudid)}`
        """
        etudids = [
            etudid
            for etudid in self.cursus
            if self.cursus[etudid]["diplome"] == self.annee_diplome
            and self.cursus[etudid]["abandon"] == False
        ]
        etudiants = {etudid: self.identites[etudid] for etudid in etudids}
        return etudiants

    def analyse_etat_etudiant(self, etudid: int, cosemestres: dict[int, FormSemestre]):
        """Analyse le cursus d'un étudiant pouvant être :

        * l'un de ceux sur lesquels le jury va statuer (année de diplômation du jury considéré)
        * un étudiant qui ne sera pas considéré dans le jury mais qui a participé dans sa scolarité
          à un (ou plusieurs) semestres communs aux étudiants du jury (et impactera les classements)

        L'analyse consiste :

        * à insérer une entrée dans ``self.cursus`` pour mémoriser son identité,
          avec son nom, prénom, etc...
        * à analyser son parcours, pour déterminer s'il n'a (ou non) abandonné l'IUT en cours de
          route (cf. clé abandon)

        Args:
            etudid: L'etudid d'un étudiant, à ajouter à ceux traiter par le jury
            cosemestres: Dictionnaire {fid: Formsemestre(fid)} donnant accès aux cosemestres
                         de même année de diplomation
        """
        identite = Identite.get_etud(etudid)

        # Le cursus global de l'étudiant (restreint aux semestres APC)
        formsemestres = identite.get_formsemestres()

        semestres_etudiant = {
            frmsem.formsemestre_id: frmsem
            for frmsem in formsemestres
            if frmsem.formation.is_apc()
        }

        self.cursus[etudid] = {
            "etudid": etudid,  # les infos sur l'étudiant
            "etat_civil": identite.etat_civil,  # Ajout à la table jury
            "nom": identite.nom,
            "entree": formsemestres[-1].date_debut.year,  # La date d'entrée à l'IUT
            "diplome": annee_diplome(identite),  # Le date prévisionnelle de son diplôme
            "formsemestres": semestres_etudiant,  # les semestres de l'étudiant
            "nb_semestres": len(
                semestres_etudiant
            ),  # le nombre de semestres de l'étudiant
            "abandon": False,  # va être traité en dessous
        }

        # Est-il réorienté / démissionnaire ou a-t-il arrêté volontairement sa formation ?
        self.cursus[etudid]["abandon"] = arret_de_formation(identite, cosemestres)

    def get_semestres_significatifs(self, etudid: int):
        """Ensemble des semestres d'un étudiant, qui l'auraient amené à être diplomé
        l'année visée (supprime les semestres qui conduisent à une diplomation
        postérieure à celle du jury visé)

        Args:
            etudid: L'identifiant d'un étudiant

        Returns:
            Un dictionnaire ``{fid: FormSemestre(fid)`` dans lequel les semestres
            amènent à une diplomation avant l'annee de diplomation du jury
        """

        semestres_etudiant = self.cursus[etudid]["formsemestres"]
        semestres_significatifs = {}
        for fid in semestres_etudiant:
            semestre = semestres_etudiant[fid]
            if pe_comp.get_annee_diplome_semestre(semestre) <= self.annee_diplome:
                semestres_significatifs[fid] = semestre
        return semestres_significatifs

    def structure_cursus_etudiant(self, etudid: int):
        """Structure les informations sur les semestres suivis par un
        étudiant, pour identifier les semestres qui seront pris en compte lors de ses calculs
        de moyennes PE.

        Cette structuration s'appuie sur les numéros de semestre: pour chaque Si, stocke :
        le dernier semestre (en date) de numéro i qu'il a suivi (1 ou 0 si pas encore suivi). Ce semestre influera les
        interclassement par semestre dans la promo.
        """
        semestres_significatifs = self.get_semestres_significatifs(etudid)

        """Tri des semestres par numéro de semestre"""
        for nom_sem in pe_comp.TOUS_LES_SEMESTRES:
            i = int(nom_sem[1])  # le n° du semestre
            semestres_i = {
                fid: semestres_significatifs[fid]
                for fid in semestres_significatifs
                if semestres_significatifs[fid].semestre_id == i
            }  # les semestres de n°i de l'étudiant
            self.cursus[etudid][nom_sem] = semestres_i

    def get_trajectoire(self, etudid: int, formsemestre_final: FormSemestre):
        """Ensemble des semestres parcourus par
        un étudiant pour l'amener à un semestre terminal.

        Par ex: si formsemestre_terminal est un S3, ensemble des S1,
        S2, S3 suivi pour l'amener au S3 (il peut y avoir plusieurs S1,
        ou S2, ou S3 s'il a redoublé).

        Les semestres parcourus sont antérieurs (en terme de date de fin)
        au formsemestre_terminal.

        Args:
            etudid: L'identifiant de l'étudiant
            formsemestre_final: le semestre final visé
        """
        numero_semestre_terminal = formsemestre_final.semestre_id
        semestres_significatifs = self.get_semestres_significatifs(etudid)

        """Semestres de n° inférieur (pax ex: des S1, S2, S3 pour un S3 terminal) et qui lui sont antérieurs"""
        semestres_aggreges = {}
        for fid in semestres_significatifs:
            semestre = semestres_significatifs[fid]
            if (
                semestre.semestre_id <= numero_semestre_terminal
                and semestre.date_fin <= formsemestre_final.date_fin
            ):
                semestres_aggreges[fid] = semestre
        return semestres_aggreges

    def get_formsemestres_terminaux_aggregat(self, aggregat: str):
        """Pour un aggrégat donné, ensemble des formsemestres terminaux possibles pour l'aggrégat
        (pour l'aggrégat '3S' incluant S1+S2+S3, a pour semestre terminal S3).
        Ces formsemestres traduisent :

        * les différents parcours des étudiants liés par exemple au choix de modalité (par ex: S1 FI + S2 FI + S3 FI
          ou S1 FI + S2 FI + S3 UFA), en renvoyant les formsemestre_id du S3 FI et du S3 UFA.
        * les éventuelles situations de redoublement (par ex pour 1 étudiant ayant redoublé sa 2ème année :
          S1 + S2 + S3 (1ère session) et S1 + S2 + S3 + S4 + S3 (2ème session), en renvoyant les formsemestre_id du
          S3 (1ère session) et du S3 (2ème session)

        Args:
            aggregat: L'aggrégat

        Returns:
            Un dictionnaire ``{fid: FormSemestre(fid)}``
        """
        formsemestres_terminaux = {}
        for etudid in self.trajectoires:
            if self.trajectoires[etudid][aggregat]:
                trajectoire = self.trajectoires[etudid][aggregat]
                """Le semestre terminal de l'étudiant de l'aggrégat"""
                fid = trajectoire.semestre_final.formsemestre_id
                formsemestres_terminaux[fid] = trajectoire.semestre_final
        return formsemestres_terminaux

    def get_formsemestres(self, semestres_recherches=None):
        """Ayant connaissance des étudiants dont il faut calculer les moyennes pour
        le jury PE (attribut `self.etudiant_ids) et de leur cursus (semestres
        parcourus),
        renvoie un dictionnaire ``{fid: FormSemestre(fid)}``
        contenant l'ensemble des formsemestres de leurs cursus, dont il faudra calculer
        la moyenne.
        Les formsemestres sont limités à ceux indiqués dans ``semestres_recherches``.

        Args:
            semestres_recherches: Une liste ou une chaine de caractères parmi :

            * None : pour obtenir tous les formsemestres du jury
            * 'Si' : pour obtenir les semestres de n° i (par ex. 'S1')
            * 'iA' : pour obtenir les semestres de l'année i (par ex. '1A' donne ['S1, 'S2'])
            * '3S', '4S' : pour obtenir les combinaisons de semestres définies par les aggrégats

        Returns:
            Un dictionnaire de la forme ``{fid: FormSemestre(fid)}``

        Remarque:
            Une liste de la forme ``[ 'Si', 'iA' , ... ]`` (combinant les formats précédents) est possible.
        """
        if semestres_recherches is None:
            """Appel récursif pour obtenir tous les semestres (validants)"""
            semestres = self.get_formsemestres(pe_comp.AGGREGAT_DIPLOMANT)
            return semestres
        elif isinstance(semestres_recherches, list):
            """Appel récursif sur tous les éléments de la liste"""
            semestres = {}
            for elmt in semestres_recherches:
                semestres_elmt = self.get_formsemestres(elmt)
                semestres = semestres | semestres_elmt
            return semestres
        elif (
            isinstance(semestres_recherches, str)
            and semestres_recherches in pe_comp.TOUS_LES_AGGREGATS
        ):
            """Cas d'un aggrégat avec appel récursif sur toutes les entrées de l'aggrégat"""
            semestres = self.get_formsemestres(
                pe_comp.PARCOURS[semestres_recherches]["aggregat"]
            )
            return semestres
        elif (
            isinstance(semestres_recherches, str)
            and semestres_recherches in pe_comp.TOUS_LES_SEMESTRES
        ):
            """semestres_recherches est un nom de semestre de type S1,
            pour une recherche parmi les étudiants à prendre en compte
            dans le jury (diplômé et redoublants non diplômé)
            """
            nom_sem = semestres_recherches
            semestres = {}
            for etudid in self.etudiants_ids:
                if self.cursus[etudid][nom_sem]:
                    semestres = semestres | self.cursus[etudid][nom_sem]
            return semestres
        else:
            raise ValueError("Probleme de paramètres d'appel dans get_formsemestreids")

    def nbre_etapes_max_diplomes(self):
        """Connaissant les étudiants diplomes du jury PE,
        nombre de semestres (étapes) maximum suivis par les étudiants du jury.
        """
        nbres_semestres = []
        for etudid in self.diplomes_ids:
            nbres_semestres.append(self.cursus[etudid]["nb_semestres"])
        return max(nbres_semestres)


def get_etudiants_dans_semestres(semestres: dict[int, FormSemestre]) -> set:
    """Ensemble d'identifiants des étudiants (identifiés via leur ``etudid``)
    inscrits à l'un des semestres de la liste de ``semestres``.

    Remarque : Les ``cosemestres`` sont généralement obtenus avec ``sco_formsemestre.do_formsemestre_list()``

    Args:
        semestres: Un dictionnaire ``{fid: Formsemestre(fid)}`` donnant un
                   ensemble d'identifiant de semestres

    Returns:
        Un ensemble d``etudid``
    """

    etudiants_ids = set()
    for fid, sem in semestres.items():  # pour chacun des semestres de la liste
        etudiants_du_sem = {ins.etudid for ins in sem.inscriptions}

        pe_print(f"  --> {sem} : {len(etudiants_du_sem)} etudiants")
        etudiants_ids = (
            etudiants_ids | etudiants_du_sem
        )  # incluant la suppression des doublons

    return etudiants_ids


def annee_diplome(identite: Identite) -> int:
    """L'année de diplôme prévue d'un étudiant en fonction de ses semestres d'inscription (pour un BUT).

    Les semestres utilisés pour le calcul sont limités à ceux d'une formation apc.

    Args:
        identite: L'identité d'un étudiant

    Returns:
        L'année prévue de sa diplômation
    """
    formsemestres_apc = get_semestres_apc(identite)

    if formsemestres_apc:
        dates_possibles_diplome: int = []
        """Années de diplômation prédites en fonction des semestres (d'une formation APC) d'un étudiant"""
        for sem_base in formsemestres_apc:
            annee = pe_comp.get_annee_diplome_semestre(sem_base)
            if annee:
                dates_possibles_diplome.append(annee)
        if dates_possibles_diplome:
            return max(dates_possibles_diplome)

    return None


def get_semestres_apc(identite: Identite) -> list:
    """Liste des semestres d'un étudiant qui corresponde à une formation APC.

    Args:
        identite: L'identité d'un étudiant

    Returns:
        Liste de ``FormSemestre`` correspondant à une formation APC
    """
    semestres = identite.get_formsemestres()
    semestres_apc = []
    for sem in semestres:
        if sem.formation.is_apc():
            semestres_apc.append(sem)
    return semestres_apc


def arret_de_formation(identite: Identite, cosemestres: dict[int, FormSemestre]) -> bool:
    """Détermine si un étudiant a arrêté sa formation.  Il peut s'agir :

    * d'une réorientation à l'initiative du jury de semestre ou d'une démission (on pourrait
      utiliser les code NAR pour réorienté & DEM pour démissionnaire des résultats du jury renseigné dans la BDD,
      mais pas nécessaire ici)

    * d'un arrêt volontaire : l'étudiant disparait des listes d'inscrits (sans pour autant avoir été indiqué NAR ou DEM).

    Dans les cas, on considérera que l'étudiant a arrêté sa formation s'il n'est pas dans l'un des "derniers" cosemestres
    (semestres conduisant à la même année de diplômation) connu dans Scodoc.

    Par ex: au moment du jury PE en fin de S5 (pas de S6 renseigné dans Scodoc), l'étudiant doit appartenir à une
    instance des S5 qui conduisent à la diplomation dans l'année visée. S'il n'est que dans un S4, il a sans doute
    arrêté. A moins qu'il ne soit parti à l'étranger et là, pas de notes.
    TODO:: Cas de l'étranger, à coder/tester

    **Attention** : Cela suppose que toutes les instances d'un semestre donné (par ex: toutes les instances de S6
    accueillant un étudiant soient créées ; sinon les étudiants non inscrits dans un S6 seront considérés comme
    ayant abandonnés)
    TODO:: Peut-être à mettre en regard avec les propositions d'inscriptions d'étudiants dans un nouveau semestre

    Pour chaque étudiant, recherche son dernier semestre en date (validé ou non) et
    regarde s'il n'existe pas parmi les semestres existants dans Scodoc un semestre :
    * dont les dates sont postérieures (en terme de date de début)
    * de n° au moins égal à celui de son dernier semestre valide (S5 -> S5 ou S5 -> S6)
    dans lequel il aurait pu s'inscrire mais ne l'a pas fait.

    Args:
        identite: L'identité d'un étudiant
        cosemestres: Les semestres donnant lieu à diplômation (sans redoublement) en date du jury

    Returns:
        Est-il réorienté, démissionnaire ou a-t-il arrêté de son propre chef sa formation ?

    TODO:: A reprendre pour le cas des étudiants à l'étranger
    TODO:: A reprendre si BUT avec semestres décalés
    """

    # Les semestres APC de l'étudiant
    semestres = get_semestres_apc(identite)
    semestres_apc = {sem.semestre_id: sem for sem in semestres}
    if not semestres_apc:
        return True

    # Son dernier semestre APC en date
    dernier_formsemestre = get_dernier_semestre_en_date(semestres_apc)
    numero_dernier_formsemestre = dernier_formsemestre.semestre_id

    # Les numéro de semestres possible dans lesquels il pourrait s'incrire
    ## semestre impair => passage de droit en semestre pair suivant (effet de l'annualisation)
    if numero_dernier_formsemestre % 2 == 1:
        numeros_possibles = list(
            range(numero_dernier_formsemestre + 1, pe_comp.NBRE_SEMESTRES_DIPLOMANT)
        )
    ## semestre pair => passage en année supérieure ou redoublement
    else:  #
        numeros_possibles = list(
            range(
                max(numero_dernier_formsemestre - 1, 1),
                pe_comp.NBRE_SEMESTRES_DIPLOMANT,
            )
        )

    # Y-a-t-il des cosemestres dans lesquels il aurait pu s'incrire ?
    formsestres_superieurs_possibles = []
    for fid, sem in cosemestres.items():  # Les semestres ayant des inscrits
        if (
            fid != dernier_formsemestre.formsemestre_id
            and sem.semestre_id in numeros_possibles
            and sem.date_debut.year >= dernier_formsemestre.date_debut.year
        ):  # date de debut des semestres possibles postérieur au dernier semestre de l'étudiant et de niveau plus élevé que le dernier semestre valide de l'étudiant
            formsestres_superieurs_possibles.append(fid)

    if len(formsestres_superieurs_possibles) > 0:
        return True

    return False


def get_dernier_semestre_en_date(semestres: dict[int, FormSemestre]) -> FormSemestre:
    """Renvoie le dernier semestre en **date de fin** d'un dictionnaire
    de semestres (potentiellement non trié) de la forme ``{fid: FormSemestre(fid)}``.

    Args:
        semestres: Un dictionnaire de semestres

    Return:
        Le FormSemestre du semestre le plus récent
    """
    if semestres:
        fid_dernier_semestre = list(semestres.keys())[0]
        dernier_semestre: FormSemestre = semestres[fid_dernier_semestre]
        for fid in semestres:
            if semestres[fid].date_fin > dernier_semestre.date_fin:
                dernier_semestre = semestres[fid]
        return dernier_semestre
    else:
        return None