#include <iostream>
#include <Windows.h>
#include <io.h>

using namespace std;

const int m = 5; // Количество предметов
const int n = 30; // Максимальное количество студентов в группе

typedef struct {
	char fio[50];
	int group;
	float marks[m];
} Student;

int main();
void data_entry();
void stats();

void sort_students(Student students[], int len) {
	Student temp;
	int min_indx;

	for (int i = 0; i < len; i++) {
		min_indx = i;
		for (int j = i + 1; j < len; j++) {
			if (strcmp(students[j].fio, students[min_indx].fio) < 0) {
				min_indx = j;
			}
		}

		temp = students[min_indx];
		students[min_indx] = students[i];
		students[i] = temp;
	}
}

int save_group(Student group[], int len) {
	FILE* output_file;
	fopen_s(&output_file, "students.bin", "wb");
	if (output_file) {
		fwrite(group, sizeof(Student), len, output_file);
		fclose(output_file);
		return 1;
	}
	else {
		return 0;
	}
}

int read_group(Student students[]) {
	FILE* input_file;


	fopen_s(&input_file, "students.bin", "rb");
	if (input_file) {
		int len = _filelength(_fileno(input_file)) / sizeof(Student);
		fread(students, sizeof(Student), len, input_file);
		fclose(input_file);
		return len;
	}
	else {
		return -1;
	}
}

void create_student() {
	system("cls");


	printf("[Создание нового студента]\n\n");
	int group_number;

	while (1) {
		printf("Введите номер группы для нового студента (0 - выйти): ");
		if (scanf_s("%d", &group_number) != 1) {
			while (getchar() != '\n');
			printf("Ошибка: введите корректное значение\n");
			continue;
		}
		else break;
	}

	if (group_number == 0) {
		system("cls");
		printf("[Ввод данных]\n\n1 - Добавить нового студента\n0 - Вернуться назад\n\n");
		return;
	}

	while (getchar() != '\n');

	FILE* input;

	fopen_s(&input, "students.bin", "rb");

	if (input) {
		int count = _filelength(_fileno(input)) / sizeof(Student);
		fclose(input);
		Student* group = new Student[count + 1];

		int len = read_group(group);

		if (len == -1) {
			printf("\nНе удалось прочитать данные о студентах. Нажмите Enter, чтобы продолжить.");
			while (getchar() != '\n');
			system("cls");
			printf("[Ввод данных]\n\n1 - Добавить нового студента\n0 - Вернуться назад\n\n");
			return;
		}

		group[len].group = group_number;

		system("cls");
		printf("Введите ФИО нового студента: ");
		gets_s(group[len].fio);

		printf("\n");

		for (int i = 0; i < m; i++) {
			printf("Введите оценку по предмету #%d: ", i + 1);
			while (scanf_s("%f", &group[len].marks[i]) != 1 or (group[len].marks[i] < 0 or group[len].marks[i] > 5)) {
				while (getchar() != '\n');
				printf("Введите оценку в формате числа от 0 до 5.\n");
				printf("Введите оценку по предмету #%d: ", i + 1);
			}
		}

		while (getchar() != '\n');
		if (save_group(group, len + 1)) printf("\nДанные сохранены. Нажмите Enter, чтобы продолжить.");
		else printf("\nНе удалось сохранить данные. Нажмите Enter, чтобы продолжить.");
		while (getchar() != '\n');
		system("cls");
		printf("[Ввод данных]\n\n1 - Добавить нового студента\n0 - Вернуться назад\n\n");
	}
	else {
		printf("\nНе удалось открыть файл с данными о студентах. Нажмите Enter, чтобы продолжить.");
		while (getchar() != '\n');
		system("cls");
		printf("[Ввод данных]\n\n1 - Добавить нового студента\n0 - Вернуться назад\n\n");
	}
}

void data_entry() {
	system("cls");

	printf("[Ввод данных]\n\n1 - Добавить нового студента\n0 - Вернуться назад\n\n");

	int inp;
	while (1) {
		printf("Выберите пункт меню: ");
		if (scanf_s("%d", &inp) != 1) {
			while (getchar() != '\n');
			printf("Ошибка: введите корректное значение\n");
			continue;
		}

		while (getchar() != '\n');

		if (inp == 1) create_student();
		else if (inp == 0) {
			system("cls");
			printf("[Главное меню]\n\n1 - Ввод данных\n2 - Статистика\n3 - Журнал\n4 - Сортировки\n0 - Выйти\n\n");
			break;
		}
		else {
			printf("Ошибка: такого пункта не существует\n");
		}
	}
}

void print_table(Student students[], int len, int group = -1) {
	int max_name_len = 0;

	for (int i = 0; i < len; i++) {
		if (strlen(students[i].fio) > max_name_len) max_name_len = strlen(students[i].fio);
	}

	char title[256];

	sprintf_s(title, "|%-*s|\0", max_name_len, "Имя");

	for (int i = 0; i < m; i++) {
		char x[25];
		sprintf_s(x, "Предмет #%d|", i + 1);
		strcat_s(title, sizeof(title), x);
	}
	strcat_s(title, sizeof(title), "Средний балл|");
	strcat_s(title, sizeof(title), "Группа|");

	printf("%s\n", title);

	char* underline = new char[2 + max_name_len + 11 * m + 7 + 13];
	for (int i = 0; i < 2 + max_name_len + 11 * m + 7 + 13; i++) underline[i] = '—';
	underline[2 + max_name_len + 11 * m + 7 + 13] = '\0';

	printf("%s\n", underline);

	for (int i = 0; i < len; i++) {
		if (group != -1 && students[i].group != group) continue;
		char str[256];
		sprintf_s(str, "|%-*s|\0", max_name_len, students[i].fio);

		for (int j = 0; j < m; j++) {
			char x[25];
			sprintf_s(x, "%10.2f|", students[i].marks[j]);
			strcat_s(str, sizeof(str), x);
		}

		int sum = 0; float average;

		for (int x = 0; x < m; x++) {
			sum += students[i].marks[x];
		}
		average = (float)sum / m;

		char x[25];
		sprintf_s(x, "%12.2f|", average);
		strcat_s(str, sizeof(str), x);

		sprintf_s(x, "%6d|", students[i].group);
		strcat_s(str, sizeof(str), x);
		printf("%s\n", str);
	}

	printf("%s\n", underline);
}

void journal() {
	system("cls");

	int group_number;

	while (1) {
		printf("Введите номер группы: ");
		if (scanf_s("%d", &group_number) != 1) {
			while (getchar() != '\n');
			printf("Ошибка: введите корректное значение\n");
			continue;
		}
		else break;
	}

	while (getchar() != '\n');

	FILE* group;
	fopen_s(&group, "students.bin", "rb");

	if (!group) {
		printf("\nНе удалось открыть файл со студентами. Нажмите Enter, чтобы продолжить.");
	}
	else {
		int count = _filelength(_fileno(group)) / sizeof(Student);
		fclose(group);
		Student* students = new Student[count];

		int students_number = read_group(students);

		sort_students(students, count);

		if (students_number != -1) {
			system("cls");
			print_table(students, students_number, group_number);
			printf("\nНажмите Enter, чтобы продолжить.");
		}
		else {
			printf("\nНе удалось прочитать данные о группе. Нажмите Enter, чтобы продолжить");
		}
	}

	while (getchar() != '\n');
	system("cls");
	printf("[Главное меню]\n\n1 - Ввод данных\n2 - Статистика\n3 - Журнал\n4 - Сортировки\n0 - Выйти\n\n");
}

void get_student(int mode) {
	char group_name[25];
	system("cls");

	int group_number;
	while (1) {
		printf("Введите номер группы: ");
		if (scanf_s("%d", &group_number) != 1) {
			while (getchar() != '\n');
			printf("Ошибка: введите корректное значение\n");
			continue;
		}
		else break;
	}

	while (getchar() != '\n');

	FILE* file;
	fopen_s(&file, "students.bin", "rb");

	if (file) {
		int count = _filelength(_fileno(file)) / sizeof(Student);
		Student* students = new Student[count];

		int len = read_group(students);

		if (len == -1) {
			printf("\nНе удалось прочитать данные о студентах. Нажмите Enter, чтобы продолжить.");
			while (getchar() != '\n');
			system("cls");
			printf("[Статистика]\n\n1 - Определить лучшего студента\n2 - Определить худшего студента\n3 - Определить среднестатистического стундента\n0 - Вернуться в меню\n\n");
		}
		else {
			int subject;
			printf("\nВведите номер предмета (1-%d): ", m);

			while (1) {
				scanf_s("%d", &subject);
				while (getchar() != '\n');
				if (subject < 1 or subject > m) {
					printf("Номер предмета должен быть от 1 до %d\n", m);
					printf("Введите номер предмета(1-%d): ", m);
				}
				else break;
			}

			if (mode == 1) {
				float max_mark = -1;
				int best = -1;

				for (int i = 0; i < len; i++) {
					if (students[i].group != group_number) continue;
					if (students[i].marks[subject - 1] > max_mark) {
						max_mark = students[i].marks[subject - 1];
						best = i;
					}
				}

				if (best == -1) {
					printf("В выбранной группе нет студентов.\n\nНажмите Enter, чтобы продолжить.");
					while (getchar() != '\n');
					system("cls");
					printf("[Статистика]\n\n1 - Определить лучшего студента\n2 - Определить худшего студента\n3 - Определить среднестатистического стундента\n0 - Вернуться в меню\n\n");
					return;
				}

				printf("\nЛучший студент по предмету #%d - %s. Его оценка - %.2f\n\nНажмите Enter, чтобы продолжить.", subject, students[best].fio, students[best].marks[subject - 1]);
				while (getchar() != '\n');
				system("cls");
				printf("[Статистика]\n\n1 - Определить лучшего студента\n2 - Определить худшего студента\n3 - Определить среднестатистического стундента\n0 - Вернуться в меню\n\n");
			}
			else if (mode == 2) {
				float min_mark = 6;
				int worst = -1;

				for (int i = 0; i < len; i++) {
					if (students[i].group != group_number) continue;
					if (students[i].marks[subject - 1] < min_mark) {
						min_mark = students[i].marks[subject - 1];
						worst = i;
					}
				}

				if (worst == -1) {
					printf("В выбранной группе нет студентов.\n\nНажмите Enter, чтобы продолжить.");
					while (getchar() != '\n');
					system("cls");
					printf("[Статистика]\n\n1 - Определить лучшего студента\n2 - Определить худшего студента\n3 - Определить среднестатистического стундента\n0 - Вернуться в меню\n\n");
					return;
				}

				printf("\nХудший студент по предмету #%d - %s. Его оценка - %.2f\n\nНажмите Enter, чтобы продолжить.", subject, students[worst].fio, students[worst].marks[subject - 1]);
				while (getchar() != '\n');
				system("cls");
				printf("[Статистика]\n\n1 - Определить лучшего студента\n2 - Определить худшего студента\n3 - Определить среднестатистического стундента\n0 - Вернуться в меню\n\n");
			}
			else if (mode == 3) {
				float sum = 0, average;

				for (int i = 0; i < len; i++) sum += students[i].marks[subject - 1];

				average = sum / len;

				int closest = -1;
				float diff = 6;

				for (int i = 0; i < len; i++) {
					if (students[i].group != group_number) continue;
					if (abs(average - students[i].marks[subject - 1]) < diff) {
						diff = abs(average - students[i].marks[subject - 1]);
						closest = i;
					}
				}

				if (closest == -1) {
					printf("В выбранной группе нет студентов.\n\nНажмите Enter, чтобы продолжить.");
					while (getchar() != '\n');
					system("cls");
					printf("[Статистика]\n\n1 - Определить лучшего студента\n2 - Определить худшего студента\n3 - Определить среднестатистического стундента\n0 - Вернуться в меню\n\n");
					return;
				}

				printf("\nСреднестатистиеский студент по предмету #%d - %s. Его оценка - %.2f\n\nНажмите Enter, чтобы продолжить.", subject, students[closest].fio, students[closest].marks[subject - 1]);
				while (getchar() != '\n');
				system("cls");
				printf("[Статистика]\n\n1 - Определить лучшего студента\n2 - Определить худшего студента\n3 - Определить среднестатистического стундента\n0 - Вернуться в меню\n\n");
			}
		}
	}
	else {
		printf("\nНе удалось открыть файл со студентами. Нажмите Enter, чтобы продолжить.");
		while (getchar() != '\n');
		system("cls");
		printf("[Статистика]\n\n1 - Определить лучшего студента\n2 - Определить худшего студента\n3 - Определить среднестатистического стундента\n0 - Вернуться в меню\n\n");
	}
}

void stats() {
	system("cls");

	printf("[Статистика]\n\n1 - Определить лучшего студента\n2 - Определить худшего студента\n3 - Определить среднестатистического стундента\n0 - Вернуться в меню\n\n");

	int inp;

	while (1) {
		printf("Выберите пункт меню: ");
		if (scanf_s("%d", &inp) != 1) {
			while (getchar() != '\n');
			printf("Ошибка: введите корректное значение\n");
			continue;
		}

		while (getchar() != '\n');

		if (inp == 1) get_student(1);
		else if (inp == 2) get_student(2);
		else if (inp == 3) get_student(3);
		else if (inp == 0) {
			system("cls");
			printf("[Главное меню]\n\n1 - Ввод данных\n2 - Статистика\n3 - Журнал\n4 - Сортировки\n0 - Выйти\n\n");
			break;
		}
		else {
			printf("Ошибка: такого пункта не существует\n");;
		}
	}
}

void swap(Student* a, Student* b) {
	Student temp = *a;
	*a = *b;
	*b = temp;
}

int compare(const void* s1, const void* s2)
{
	// Приводим указатели к нужному типу
	Student* st1 = (Student*)s1;
	Student* st2 = (Student*)s2;
	// Сравниваем поля group
	if (st1->group < st2->group)
		return -1; // Первая структура меньше второй
	else if (st1->group > st2->group)
		return 1; // Первая структура больше второй
	else // Поля group равны, сравниваем поля fio
		return strcmp(st1->fio, st2->fio); // Возвращаем результат сравнения строк
}

void shuttle_sort(int mode) {
	system("cls");

	FILE* input;

	fopen_s(&input, "students.bin", "rb");

	if (input) {
		int count = _filelength(_fileno(input)) / sizeof(Student);
		fclose(input);
		Student* students = new Student[count + 1];

		int len = read_group(students);

		if (len == -1) {
			printf("\nНе удалось прочитать данные о студентах. Нажмите Enter, чтобы продолжить.");
			while (getchar() != '\n');
			system("cls");
			printf("[Сортировка по имени и группе]\n\n1 - Группа по возрастанию, имя по возрастанию\n2 - Группа по возрастанию, имя по убыванию\n3 - Группа по убыванию, имя по возрастанию\n4 - Группа по убыванию, имя по убыванию\n0 - Выйти\n\n");
			return;
		}

		if (mode == 1) {
			for (int i = 1; i < count; i++) {
				if (students[i].group < students[i - 1].group || (students[i].group == students[i - 1].group && strcmp(students[i].fio, students[i - 1].fio) < 0)) {
					swap(students[i], students[i - 1]);
					for (int j = i; j >= 1; j--) {
						if (students[j].group < students[j - 1].group || (students[j].group == students[j - 1].group && strcmp(students[j].fio, students[j - 1].fio) < 0)) swap(students[j], students[j - 1]);
					}
				}
			}
		}
		else if (mode == 2) {
			for (int i = 1; i < count; i++) {
				if (students[i].group < students[i - 1].group || (students[i].group == students[i - 1].group && strcmp(students[i].fio, students[i - 1].fio) > 0)) {
					swap(students[i], students[i - 1]);
					for (int j = i; j >= 1; j--) {
						if (students[j].group < students[j - 1].group || (students[j].group == students[j - 1].group && strcmp(students[j].fio, students[j - 1].fio) > 0)) swap(students[j], students[j - 1]);
					}
				}
			}
		}
		else if (mode == 3) {
			for (int i = 1; i < count; i++) {
				if (students[i].group > students[i - 1].group || (students[i].group == students[i - 1].group && strcmp(students[i].fio, students[i - 1].fio) < 0)) {
					swap(students[i], students[i - 1]);
					for (int j = i; j >= 1; j--) {
						if (students[j].group > students[j - 1].group || (students[j].group == students[j - 1].group && strcmp(students[j].fio, students[j - 1].fio) < 0)) swap(students[j], students[j - 1]);
					}
				}
			}
		}
		else if (mode == 4) {
			for (int i = 1; i < count; i++) {
				if (students[i].group > students[i - 1].group || (students[i].group == students[i - 1].group && strcmp(students[i].fio, students[i - 1].fio) > 0)) {
					swap(students[i], students[i - 1]);
					for (int j = i; j >= 1; j--) {
						if (students[j].group > students[j - 1].group || (students[j].group == students[j - 1].group && strcmp(students[j].fio, students[j - 1].fio) > 0)) swap(students[j], students[j - 1]);
					}
				}
			}
		}

		print_table(students, count);
		printf("\nНажмите Enter, чтобы продолжить.");
		while (getchar() != '\n');
		system("cls");
		printf("[Сортировка по имени и группе]\n\n1 - Группа по возрастанию, имя по возрастанию\n2 - Группа по возрастанию, имя по убыванию\n3 - Группа по убыванию, имя по возрастанию\n4 - Группа по убыванию, имя по убыванию\n0 - Выйти\n\n");
	}
	else {
		printf("Не удалось открыть файл с данными студентов. Нажмите Enter, чтобы продолжить.");
		while (getchar() != '\n');
		system("cls");
		printf("[Сортировка по имени и группе]\n\n1 - Группа по возрастанию, имя по возрастанию\n2 - Группа по возрастанию, имя по убыванию\n3 - Группа по убыванию, имя по возрастанию\n4 - Группа по убыванию, имя по убыванию\n0 - Выйти\n\n");
	}
}

void sort_a() {
	system("cls");

	printf("[Сортировка по имени и группе]\n\n1 - Группа по возрастанию, имя по возрастанию\n2 - Группа по возрастанию, имя по убыванию\n3 - Группа по убыванию, имя по возрастанию\n4 - Группа по убыванию, имя по убыванию\n0 - Выйти\n\n");

	int inp;

	while (1) {
		printf("Выберите пункт меню: ");
		if (scanf_s("%d", &inp) != 1) {
			while (getchar() != '\n');
			printf("Ошибка: введите корректное значение\n");
			continue;
		}

		while (getchar() != '\n');

		if (inp == 1) shuttle_sort(1);
		else if (inp == 2) shuttle_sort(2);
		else if (inp == 3) shuttle_sort(3);
		else if (inp == 4) shuttle_sort(4);
		else if (inp == 0) {
			system("cls");
			printf("[Сортировки]\n\n1 - По имени и номеру группы\n2 - По среднему баллу\n0 - Выйти\n\n");
			break;
		}
		else {
			printf("Ошибка: такого пункта не существует\n");;
		}
	}
}

void selection_sort(int mode) {
	system("cls");

	FILE* input;

	fopen_s(&input, "students.bin", "rb");

	if (input) {
		int count = _filelength(_fileno(input)) / sizeof(Student);
		fclose(input);
		Student* students = new Student[count + 1];

		int len = read_group(students);

		if (len == -1) {
			printf("\nНе удалось прочитать данные о студентах. Нажмите Enter, чтобы продолжить.");
			while (getchar() != '\n');
			system("cls");
			printf("[Сортировка по среднему баллу]\n\n1 - По убыванию\n2 - По возрастанию\n0 - Выйти\n\n");
			return;
		}

		if (mode == 1) {
			for (int i = 0; i < count - 1; i++) {
				int min_index = i;
				for (int j = i + 1; j < count; j++) {
					int sum_1 = 0, sum_2 = 0; float average_1, average_2;

					for (int x = 0; x < m; x++) {
						sum_1 += students[j].marks[x];
						sum_2 += students[min_index].marks[x];
					}
					average_1 = (float)sum_1 / m;
					average_2 = (float)sum_2 / m;

					if (average_1 > average_2) {
						min_index = j;
					}
				}
				swap(&students[i], &students[min_index]);
			}
		}
		else if (mode == 2) {
			for (int i = 0; i < count - 1; i++) {
				int min_index = i;
				for (int j = i + 1; j < count; j++) {
					int sum_1 = 0, sum_2 = 0; float average_1, average_2;

					for (int x = 0; x < m; x++) {
						sum_1 += students[j].marks[x];
						sum_2 += students[min_index].marks[x];
					}
					average_1 = sum_1 / m;
					average_2 = sum_2 / m;

					if (average_1 < average_2) {
						min_index = j;
					}
				}
				swap(&students[i], &students[min_index]);
			}
		}

		print_table(students, count);
		printf("\nНажмите Enter, чтобы продолжить.");
		while (getchar() != '\n');
		system("cls");
		printf("[Сортировка по среднему баллу]\n\n1 - По убыванию\n2 - По возрастанию\n0 - Выйти\n\n");
	}
	else {
		printf("Не удалось открыть файл с данными студентов. Нажмите Enter, чтобы продолжить.");
		while (getchar() != '\n');
		system("cls");
		printf("[Сортировка по среднему баллу]\n\n1 - По убыванию\n2 - По возрастанию\n0 - Выйти\n\n");
	}
}

void sort_b() {
	system("cls");

	printf("[Сортировка по среднему баллу]\n\n1 - По убыванию\n2 - По возрастанию\n0 - Выйти\n\n");

	int inp;

	while (1) {
		printf("Выберите пункт меню: ");
		if (scanf_s("%d", &inp) != 1) {
			while (getchar() != '\n');
			printf("Ошибка: введите корректное значение\n");
			continue;
		}

		while (getchar() != '\n');

		if (inp == 1) selection_sort(1);
		else if (inp == 2) selection_sort(2);
		else if (inp == 0) {
			system("cls");
			printf("[Сортировки]\n\n1 - По имени и номеру группы\n2 - По среднему баллу\n0 - Выйти\n\n");
			break;
		}
		else {
			printf("Ошибка: такого пункта не существует\n");;
		}
	}
}

void sorts() {
	system("cls");

	printf("[Сортировки]\n\n1 - По имени и номеру группы\n2 - По среднему баллу\n0 - Выйти\n\n");

	int inp;

	while (1) {
		printf("Выберите пункт меню: ");
		if (scanf_s("%d", &inp) != 1) {
			while (getchar() != '\n');
			printf("Ошибка: введите корректное значение\n");
			continue;
		}

		while (getchar() != '\n');

		if (inp == 1) sort_a();
		else if (inp == 2) sort_b();
		else if (inp == 0) {
			system("cls");
			printf("[Главное меню]\n\n1 - Ввод данных\n2 - Статистика\n3 - Журнал\n4 - Сортировки\n0 - Выйти\n\n");
			break;
		}
		else {
			printf("Ошибка: такого пункта не существует\n");;
		}
	}
}

int main() {
	SetConsoleCP(1251);
	SetConsoleOutputCP(1251);

	system("cls");

	FILE* _file;
	fopen_s(&_file, "students.bin", "rb");

	if (!_file) {
		fopen_s(&_file, "students.bin", "wb");
		fclose(_file);
	}
	else {
		fclose(_file);
	}

	printf("[Главное меню]\n\n1 - Ввод данных\n2 - Статистика\n3 - Журнал\n4 - Сортировки\n0 - Выйти\n\n");

	int inp;
	while (1) {
		printf("Выберите пункт меню: ");
		if (scanf_s("%d", &inp) != 1) {
			while (getchar() != '\n');
			printf("Ошибка: введите корректное значение\n");
			continue;
		}

		while (getchar() != '\n');

		if (inp == 1) data_entry();
		else if (inp == 2) stats();
		else if (inp == 3) journal();
		else if (inp == 4) sorts();
		else if (inp == 0) {
			system("cls");
			break;
		}
		else {
			printf("Ошибка: такого пункта не существует\n");
		}
	}
}