#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <conio.h>
#include <math.h>
using namespace std;
/*********** VARIABLES GLOBALES **********************/

double matriz[50][50];
double identidad[50][50];
int N; //N contiene el tama¤o de la matriz cuadrada


/*********** PROTOTIPOS DE FUNCIONES *****************/

void hallar_inversa(void);
void escalonar_matriz(void);
void permutar_filas(int fila1, int fila2);
void multip_fila(int fila,double factor);
void sumar_fila_multip(int fila1,int fila2, double factor);
void ceros_abajo(int fila_pivote, int columna_pivote);
void ceros_arriba(int fila_pivote, int columna_pivote);
void generar_matriz_identidad(void);

/*****************************************************/


int main()
{
int fi, co;

//clrscr();

do{
printf("Ingrese el tama¤o de la matriz cuadrada: ");
scanf("%i",&N);
if(N>50 || N<2) { printf("El numero debe estar entre 2 y 50n");}
}while(N>50 || N<2);

for(fi=0;fi<N;fi++)
{
for(co=0;co<N;co++)
{
printf("Ingrese el valor de matriz[%i][%i]",fi+1,co+1);
scanf("%lf",&matriz[fi][co]);
}
}

hallar_inversa();

return 0;
}

/*-------------------------------------------------------------------------*/

void hallar_inversa(void)
{
int cont,cont2, flag=0;

escalonar_matriz();
generar_matriz_identidad(); //rellena la matriz identidad


for(cont=0;cont<N;cont++) //recorre filas
{
for(cont2=0;cont2<N;cont2++) //recorre columnas
{
if(matriz[cont][cont2]!=0) //busca pivote (elemento ditinto de 0)
{
if(matriz[cont][cont2]!=1) //si pivote no es 1, se lo multiplica
{
multip_fila(cont,pow(matriz[cont][cont2],-1));
}

ceros_arriba(cont,cont2); // se hacen 0\'s por arriba
ceros_abajo(cont,cont2); // y por debajo del pivote

break;
}
}
}

/*--------------------------------------------------------------*/
/* Una vez terminada esta operacion, la matriz identidad estara */
/* transformada en la inversa */
/* */
/* Ahora se comprueba que la matriz original este transformada */
/* en la matriz identidad, de no ser asi la inversa obtenida */
/* no es valida y la matriz no tiena inversa */
/*--------------------------------------------------------------*/


for(cont=0;cont<N;cont++)
{
for(cont2=0;cont2<N;cont2++)
{
if(cont==cont2)
{
if(matriz[cont][cont2]!=1) flag=1;
}
else
{
if(matriz[cont][cont2]!=0) flag=1;
}
}
}


if(flag==1)
{
cout<<"La matriz no tiene inversa"<<endl;
}
else
{
cout<<"La Matriz Inversa es :"<<endl;

for(cont=0;cont<N;cont++)
{
    for(cont2=0;cont2<N;cont2++)
    {
        cout<<identidad[cont][cont2]<<" ";

    }
    cout<<endl;

}
}


printf("nPresione una tecla para continuar...");
getch();


}

/*-----------------------------------------------------------------------*/
/* */
/* Ordena la matriz de forma que quede en su forma escalonada por */
/* renglones */
/* */
/*-----------------------------------------------------------------------*/

void escalonar_matriz(void)
{
int cont, col, ceros, vec[10];
int flag, aux;

for(cont=0;cont<N;cont++)
{
col=0,ceros=0;

if(matriz[cont][col]==0)
{
do{
ceros++;
col++;
}while(matriz[cont][col]==0);
}
vec[cont]=ceros;
}


do
{
flag=0;
for(cont=0;cont<N-1;cont++)
{
if(vec[cont]>vec[cont+1])
{
aux=vec[cont];
vec[cont]=vec[cont+1];
vec[cont+1]=aux;

permutar_filas(cont,cont+1);

flag=1;
}
}
}while(flag==1);

}

/*----------------------------------------------------------------------*/
/* SE DEFINEN LAS 3 OPERACIONES ELEMENTALES DE FILA */
/* */
/* Las operaciones que se le realizen a la matriz para reducirla */
/* tambien deberan realizarsele a la matriz identidad para obtener */
/* la matriz inversa */
/*----------------------------------------------------------------------*/


void permutar_filas(int fila1,int fila2)
{
float auxval;
int cont;

for(cont=0;cont<N;cont++)
{
auxval=matriz[fila1][cont];
matriz[fila1][cont]=matriz[fila2][cont];
matriz[fila2][cont]=auxval;

auxval=identidad[fila1][cont];
identidad[fila1][cont]=identidad[fila2][cont];
identidad[fila2][cont]=auxval;
}
}

/*----------------------------------------------------------------------*/

void multip_fila(int fila,double factor)
{
int cont;

for(cont=0;cont<N;cont++)
{
matriz[fila][cont]=(matriz[fila][cont])*factor;
identidad[fila][cont]=(identidad[fila][cont])*factor;
}
}

/*----------------------------------------------------------------------*/

void sumar_fila_multip(int fila1,int fila2, double factor)
{
int cont;
for(cont=0;cont<N;cont++)
{
matriz[fila1][cont]=(matriz[fila1][cont])+((matriz[fila2][cont])*factor);
identidad[fila1][cont]=(identidad[fila1][cont])+((identidad[fila2][cont])*factor);
}
}


void ceros_arriba(int fila_pivote, int columna_pivote)
{
int cont;

for(cont=0;cont<fila_pivote;cont++)
{
sumar_fila_multip(cont,fila_pivote,((matriz[cont][columna_pivote])*(-1)));

}
}

/*-------------------------------------------------------------------------*/
void ceros_abajo(int fila_pivote, int columna_pivote)
{
int cont;

for(cont=columna_pivote+1;cont<N;cont++)
{
sumar_fila_multip(cont,fila_pivote,((matriz[cont][columna_pivote])*(-1)));
}

}
/*-------------------------------------------------------------------------*/
void generar_matriz_identidad(void)
{
int i,j;
for(i=0;i<50;i++)
{
for(j=0;j<50;j++)
{
if(i==j) identidad[i][j]=1;
else identidad[i][j]=0;
}
}
}