#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <vector>
#include <cmath>

class F {
private:
    int B;   // основание системы счисления
    char C;   // код представления числа d(direct)/r(reverse)/a(additional)
    char S;   // знак числа
    std::vector<char> D; // цифровая часть числа

    F dex_to_F(int dex, int base, char C, char S) {
        std::vector <char> N;
        while (dex != 0) {
            N.push_back(dex%base + '0'); //добавление элемента в конец вектора
            dex /= base;
        }
        std::reverse(N.begin(), N.end());
        return F(base, C, S, N);
    }

public:
    F(int B, char C, char S, std::vector<char> D) { // инициализируем поля класса в конструкторе
        this->B = B;
        this->C = C;
        this->S = S;
        this->D = D;
    }

    std::string get_base() {
        return std::to_string(B);
    }
    std::string to_s() {
        std::string str = "";
        str += S;
        for (int i = 0; i < D.size() ; i++) {
            str += (int)D[i];
        }
        return str;
    }

    F to_code(char code) {
        if (S == '+') {
            return F(B, C, S, D);
        } else {
            F buf_f = F(B, code, S, D);
            if (code == 'a') {
                int val = abs(dex()) - 1;
                F f_buf = dex_to_F(val, B, C, S);
                buf_f.D = f_buf.D;
            }
            std::string buf = "";
            for (int i = 0; i < D.size(); i++) {
                buf += D[i];
            }
            int n = std::stoi(buf);
            int number = 0, k = 1;
            while (n) {
                number += (B - 1 - n % B) * k;
                k *= 10;
                n /= 10;
            }
            std::string buf2 = std::to_string(number);
            std::vector<char> v(buf2.begin(), buf2.end());
            buf_f.D = v;
            return  buf_f;
        }

    }


    void to_base(int base) {
        std::vector <char> N;
        int val = dex();
        int dex = abs(val);
        while (dex != 0) {
            N.push_back(dex%base + '0');
            dex /= base;
        }
        std::reverse(N.begin(), N.end());
        D = N;
        B = base;
    }

    int dex()  {
        int count = 0, a = 0;
        std::string str = "";
        for (int i = 0; i < D.size(); i++) {
            str += (int)D[i];
        }
        int number = std::stoi(str);
        do {
            int mod = number % 10;
            a += pow(B, count)*mod;
            count++;
            number /= 10;
        }while(number);
        return (S == '-')?-a:a;
    }

    F operator-() {
        char temp = (S == '-')?'+':'-';
        return F(B, C, temp, D);
    }

    F operator+(F value) {
        int val = value.dex() + dex();
        char sign = (val > 0)?'+':'-';
        F f_buf = dex_to_F(abs(val), B, C, sign);
        return f_buf;
    }

    F operator%(F value) {
        int val = value.dex() % dex();
        char sign = (val > 0)?'+':'-';
        F f_buf = dex_to_F(abs(val), B, C, sign);
        return f_buf;
    }

    F operator*(F value) {
        int val = value.dex() * dex();
        char sign = (val > 0)?'+':'-';
        F f_buf = dex_to_F(abs(val), B, C, sign);
        return f_buf;
    }
};

int main() {
    setlocale(LC_ALL, "Russian");

    F temp1 = F(5, 'd', '-', {'3', '4', '0'});
    F temp2 = F(2, 'd', '-', {'1', '0', '0', '1', '0'});
    F temp3 = F(5, 'd', '+', {'3', '1'});

    std::cout << "\nПрограмма курсовой работы F-число.\n";

    std::cout << "\nЧисло A: " << temp1.to_s() << ", основание: " << temp1.get_base();
    std::cout << "\nЧисло B: " << temp2.to_s() << ", основание: " << temp2.get_base();
    std::cout << "\nЧисло C: " << temp3.to_s() << ", основание: " << temp3.get_base();

    std::cout << "\n\nПримеры операций над числами:";
    std::cout << "\n\n- Приведение числа F к заданному коду:\n";
    F buf1 = temp1.to_code('r');
    F buf2 = temp2.to_code('r');
    std::cout << "Обратный код числа A: " << buf1.to_s();
    std::cout << "\nОбратный код числа B: " << buf2.to_s();

    buf1 = temp1.to_code('a');
    buf2 = temp2.to_code('a');
    std::cout << "\nДополнительный код числа A: " << buf1.to_s();
    std::cout << "\nДополнительный код числа B: " << buf2.to_s();

    std::cout << "\n\n- Преобразование числа F к заданной системе счисления:";

    buf1.to_base(8);
    F buf3 = temp3;
    temp3.to_base(3);
    std::cout << "\nЧисло A: " << buf1.to_s() << ", основание: " << buf1.get_base();
    std::cout << "\nЧисло C: " << buf3.to_s() << ", основание: " << buf3.get_base();


    std::cout << "\n\n- Изменение знака числа:";
    std::cout << "\nЧисло B: " << (-temp2).to_s() << ", основание: " << temp2.get_base();
    std::cout << "\nЧисло C: " << (-temp3).to_s() << ", основание: " << temp3.get_base();

    std::cout << "\n\n- Сложение двух заданных F чисел:";
    F buf4 = temp1 + temp3;
    F buf5 = temp1 + temp2;
    std::cout << "\nЧисло D = A + C: " << buf4.to_s() << ", основание: " << buf4.get_base();
    std::cout << "\nЧисло D = A + B: " << buf5.to_s() << ", основание: " << buf5.get_base();

    std::cout << "\n\n- Получение остатка от деления двух F чисел:";
    F buf6 = temp1 % temp3;
    std::cout << "\nЧисло D = A % C: " << buf6.to_s() << ", основание: " << buf6.get_base();




    char d[] = "0123456789ABCDEF";
    int n, m, r;
    std::string s;
    std::cout << "\n\nВведите систему счисления, для которой \nнужно посторить таблицу умножения: ";
    std::cin >> n;

    for (int i = 1; i <= n; i++) {
        std::cout  << "\n" << std::setw(5) <<i << " |";
        for (int j = 1; j <= n; j++) {
            char ch1 = i + '0';
            char ch2 = j + '0';

            F f1 = F(n, 'd', '+', {ch1});
            F f2 = F(n, 'd', '+', {ch2});
            F res = f1*f2;
            std::cout  << std::setw(5) << res.to_s();
        }
    }
    return 0;
}