# Actualizado por: José Carlos Machicao, Fecha de actualización: 2024_06_19

import streamlit as st
import pandas as pd
import numpy as np
import seaborn as sns
import matplotlib.pyplot as plt
import plotly.express as px
from sklearn.model_selection import train_test_split
from sklearn.preprocessing import StandardScaler
from sklearn.decomposition import PCA
pd.DataFrame.iteritems = pd.DataFrame.items
scaler = StandardScaler()

st.title("Visualización y Clusterización automática de Data de Estudiantes")
st.write("Cargue el archivo PKL para visualizar el análisis de su contenido.")
uploaded_file = st.file_uploader("Cargar archivo: ", type='pkl')

if uploaded_file is not None:
    
    df = pd.read_pickle(uploaded_file)
    
    # Eliminación de datos inválidos
    df_050 = df.dropna(axis=0) 
    df_050.index = df_050.DNI
    
    # Depuración de columnas sólo para aquellas que contribuyen al clustering
    col_selec = []
    for col in df_050.columns:
        u_col = df_050[col].unique()
        if len(u_col) < 25:
            col_selec.append(col)
            
    st.write('Esta es la lista de variables que será usada para la clusterización.')
    st.write(col_selec)
    
    df_100 = df_050[col_selec]
    df_110 = pd.get_dummies(df_100)
    
    st.write('Esta es la matriz de correlación de todas las categorías')
    
    corr_matrix = df_110.corr()
    plt.figure(figsize=(21, 21))  # Adjust the figure size as needed
    sns.heatmap(corr_matrix, annot=True, cmap='coolwarm', fmt=".2f", linewidths=0.5, annot_kws={'size': 5})
    plt.title('Mapa de Calor de la Correlation de Variables')
    st.pyplot(plt)

    st.write('A continuación se va a hacer el clustering usando PCA.')
    
    X_sc = scaler.fit_transform(df_110)
    st.write('La forma de la data es: ', X_sc.shape)
    has_nan = np.isnan(X_sc).sum()
    pca = PCA(n_components=2)
    pca.fit(X_sc)
    X_pca = pca.transform(X_sc)
    data_200 = df_100
    data_200['pca_1'] = X_pca[:, 0]
    data_200['pca_2'] = X_pca[:, 1]
    
    plt.figure(figsize=(8, 8))
    plt.scatter(data_200.pca_1, data_200.pca_2)
    plt.title('Diagrama de Dispersión PCA')
    plt.xlabel('Principal Component 1')
    plt.ylabel('Principal Component 2')
    
    st.pyplot(plt)
    st.write(data_200.columns)
    
    #st.write(data_200['COD_DEPARTAMENTO'].unique())
    #st.write(data_200['ESTADO_ESTUDIANTE'].unique())
       
    #VIRTU = st.selectbox('Virtual: ', ['UVIR', 'PCGT'])
    INGRE = st.selectbox('Estado: ', ['Abandono', 'Activo'])
    
    data_210 = data_200[data_200['ESTADO_INGRESANTE']==INGRE]
    
    fig2 = px.scatter(data_210, x='pca_1', y='pca_2', title='Distribución PCA', width=800, height=800)
    st.plotly_chart(fig2)

    GRIDSIZEX = st.slider(0, 100, 10)
    
    plt.figure(figsize=(10, 8))
    plt_extracto = plt.hexbin(data_210.pca_1, data_210.pca_2, gridsize=GRIDSIZEX, cmap='inferno')
    plt.colorbar()
    plt.title('Hexbin Plot of PCA-Transformed Data')
    plt.xlabel('Principal Component 1')
    plt.ylabel('Principal Component 2')
    st.pyplot(plt)
 
    plt.figure(figsize=(7, 4))
    densidades = pd.DataFrame(plt_extracto.get_array())
    densidades.hist(bins=50, log=True)
    plt.xlabel('Cantidad de Ocurrencias')
    plt.ylabel('Frecuencia')
    plt.title('Histograma de Densidades')
    st.pyplot(plt)
    
    offsets = plt_extracto.get_offsets()
    offsets_df = pd.DataFrame(offsets)
    st.write(offsets_df.shape)
    offsets_df['densidad'] = densidades[0]
    offsets_df.columns = ['col1', 'col2', 'densidad']
    offset_selec = offsets_df.sort_values(by='densidad', ascending=False)
    patrones_df = pd.DataFrame(index = [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9], data=offset_selec.values[0:10], columns=offset_selec.columns)
    st.write(patrones_df)
    
    NUM_CASOS = st.slider("¿Cuántos casos elige explorar?", 1, 10, 3)
    st.write('Usted ha elegido ', NUM_CASOS, 'casos.')
    
    radiohex = (data_210.pca_1.max() - data_210.pca_1.min())/50/2
        
    CASOX = st.selectbox('Elija el caso: ', (1, 2, 3))
    
    a, b = patrones_df.col1[CASOX], patrones_df.col2[CASOX]
    enfoqueX = data_210[
        (data_210.pca_1 > a - radiohex) & 
        (data_210.pca_1 < a + radiohex) & 
        (data_210.pca_2 > b - radiohex) & 
        (data_210.pca_2 < b + radiohex)
    ]
    
    st.write(enfoqueX.shape)
    LISTA_SELEC = st.multiselect('Escoja la variable de color: ', list(enfoqueX.columns))
    st.write(LISTA_SELEC)
    
    fig2 = px.parallel_categories(data_frame=enfoqueX[list(LISTA_SELEC)])
    st.plotly_chart(fig2)