// Nie używaj zmiennych globalnych, ani dyrektyw #define
// Utrudniają one zrobienie ogólnych funkcji.

#include <cmath>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>

double ** matrix(int n);               // alokuje macierz nxn
void free_matrix(double **A, int n);   // zwalnia macierz nxn
void transpose(double **A, int n);     // Transponuje macierz nxn
void print_matrix(double **A, int n);  // Wypisuje macierz nxn na ekran

// Liczy wyznacznik macierzy nxn. Nie powinien zmieniac macierzy A.
double det(double **A, int n);

// Kopiuje z A do B wszystkie elementy oprócz elementów z wiersza r i kolumny k
void copy_without(double **B, double **A, int r, int k, int n);

// Odwraca macierz nxn
void inverse(double **A, int n) {
    static const double eps = 1e-10;
    double detA = det(A, n);
    if (fabs(detA) < eps) {
        printf("Macierz jest osobliwa!\n");
        return;
    }

    double **B = matrix(n-1);        // Macierz pomocnicza.
    double **D = matrix(n);          // Macierz dopełnień.

    // W każdej iteracji będziemy rozwijać wzór na elemencie A[r][k]
    for (int r = 0; r < n; r++) {
        for (int k = 0; k < n; k++) {
            copy_without(B, A, r, k, n);
            int sign = ((r+k)%2 == 0) ? 1 : -1;
            D[r][k] = sign * det(B, n-1);
        }
    }
    transpose(D, n);
    for (int r = 0; r < n; r++) {
        for (int k = 0; k < n; k++) {
            A[r][k] = D[r][k] / detA;
        }
    }

    free_matrix(D, n);
    free_matrix(B, n-1);
}

int main(void) {
    printf("dla A:\n");

    double **A = matrix(2);
    A[0][0] = 2;    A[0][1] = 1;
    A[1][0] = 5;    A[1][1] = 3;
    print_matrix(A, 2);
    inverse(A, 2);
    print_matrix(A, 2);
    free_matrix(A, 2);

/*
   dla A:
         2          1
         5          3

         3         -1
        -5          2
*/

    printf("dla B:\n");
    srand(4);
    double **B = matrix(4);
    for (int i = 0; i < 4; i++) {
        for (int j = 0; j < 4; j++) {
            B[i][j] = (rand() % 10);
        }
    }
    print_matrix(B, 4);
    inverse(B, 4);
    print_matrix(B, 4);
    free_matrix(B, 4);

/*
   dla B:
         1          5          9          6
         5          4          5          6
         0          0          1          7
         2          0          2          7

-0.0894569   0.111821  -0.284345   0.265176
-0.0734824   0.341853   0.587859  -0.817891
         0          0   -0.43131   0.469649
         0          0   0.204473 -0.0670927
*/

    return 0;
}