Lab3_ex2

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
#include <sstream>
#include <vector>
#include <regex>
#include <limits>

using namespace std;

/**
 * @brief Данные о единичном элементе
 */
template <typename T>
struct matrixElement
{
    //Конструктор. Шоб удобно инициализировать.
    matrixElement(T defValue, size_t i_const, size_t j_const)
    {
        this->value = defValue;
        this->i = i_const;
        this->j = j_const;
    }

    T value  = 0;   //Значение элемента

    size_t i = 0,   //Координата i (Столбец)
           j = 0;   //Координата j (Строка)

    //
    string getString()
    {
        return to_string(this->value) + "[" +
               to_string(this->i) + "][" +
               to_string(this->j) + "]";
    };
};


/**
 * @brief Данные о матрице
 */
template <typename T>
struct matrixData
{
    size_t positiveElements = 0,    //Количество положительных элементов
           negativeElements = 0,    //Количество отрицательных элементов
           zeroElements     = 0;    //Количество нулевых элементов

    double avgValue         = 0;    //Среднее значение матрицы

    //Значения которые выводятся с адресами элементов
    matrixElement<T> maxValue{numeric_limits<int>::min(), 0, 0},            //Максимальное значение матрицы
                     minValue{numeric_limits<int>::max(),0,0},              //Минимальное значение матрицы
                     biggestNegativeValue{numeric_limits<int>::min(),0,0},  //Наибольшее отрицательное значение
                     smallestPositiveValue{numeric_limits<int>::max(),0,0}; //Наименьшее положительное значение

};

/**
 * @brief Получает информацию из матрицы
 * @param matrix Матрица для обработки
 */
matrixData<int> getMatrixData(vector<vector<int>> matrix)
{
    matrixData<int> result;

    long long sum           = 0;    //Сумма всех элементов матрицы
    size_t totalElements    = 0;    //Количество элементов матрицы

    for (size_t i = 0; i < matrix.size(); i++)
        for (size_t j = 0; j < matrix[i].size(); j++)
        {
            //Проверяем, является ли число максимальным
            if (matrix[i][j] > result.maxValue.value)
                result.maxValue = matrixElement<int>{matrix[i][j], i, j};

            //Проверяем, является ли число минимальным
            if (matrix[i][j] < result.minValue.value)
                result.minValue = matrixElement<int>{matrix[i][j], i, j};

            //Определяем знак числаmatr
            if (matrix[i][j] > 0)
            {
                result.positiveElements++;

                //Проверяем, является ли число наименьшим среди положительных
                if (matrix[i][j] < result.smallestPositiveValue.value)
                    result.smallestPositiveValue = matrixElement<int>{matrix[i][j], i, j};
            }
            else if (matrix[i][j] < 0)
            {
                result.negativeElements++;

                //Проверяем, является ли число наибольшим среди отрицательных
                if (matrix[i][j] > result.biggestNegativeValue.value)
                    result.biggestNegativeValue = matrixElement<int>(matrix[i][j], i, j);
            }
            else
                result.zeroElements++;

            sum += matrix[i][j];    //Прибавляем значение элемента к сумме
            totalElements++;        //Увеличиваем итератор кол-ва элементов
        }

    //Находим среднее значение
    result.avgValue = (double)sum / totalElements;

    return result;
}

/**
 * @brief Читает матрицу из файла
 * @param file Имя файла
 * @param sep  Разделитель элементов матрицы (Обычно - пробел, в .csv - запятая)
 */
vector<vector<int>> readMatrix(string file, char sep)
{
    //Выходная матрица
    vector<vector<int>> data;

    try
    {
        ifstream myReadFile(file);

        string bufStr;

        //Пока не достигнут конец файла
        while (!myReadFile.eof())
        {
            //Проверяем, удалось ли получить строку.
            if (!getline(myReadFile, bufStr))
                break;

            //Разделяем строку на вектор типа int
            stringstream iss(bufStr);
            vector<int> bufVector;
            int number;

            while (iss >> number)
                bufVector.push_back(number);

            //Отправляем строку в выходной массив
            data.push_back(bufVector);
        }
    }
    catch(const exception &exc)
    {
        cerr << exc.what();
    }

    return data;
}

/**
 * @brief Записывает данные о матрице в файл
 * @param data Данные о матрице
 * @param file Имя файла
 */
void writeMatrixData(matrixData<int> data, string file)
{
    try
    {
        //Создаём файловый поток и открываем файл
        ofstream outFile(file);

        //Вводим данные в файл
        outFile << "Положительных элементов: " << data.positiveElements << endl
               << "Отрицательных элементов: " << data.negativeElements << endl
               << "Нулевых элементов: " << data.zeroElements << endl << endl
               << "Среднее арифметическое значение всех элементов матрицы: " << data.avgValue << endl
               << "Максимальное значение: " << data.maxValue.getString() << endl
               << "Минимальное значение: " << data.minValue.getString() << endl
               << "Наибольшее отрицательное значение: " << data.biggestNegativeValue.getString() << endl
               << "Наименьшее положительное значение значение: " << data.smallestPositiveValue.getString() << endl;

        //Закрываем файл
        outFile.close();
    }
    catch(const exception &exc)
    {
        cerr << exc.what();
    }
}

void printMatrix(vector<vector<int>> arr)
{
    for (size_t i = 0; i < arr.size(); i++)
    {
        for (size_t j = 0; j < arr[i].size(); j++)
            cout << arr[i][j] << " ";

        cout << endl;
    }
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    //Проверяем количество аргументов
    if (argc > 3)
    {
        cerr << "Error: invalid arguments. Try this:" << endl
             << "   " << argv[0] << " matrix_file.txt output_file.txt" << endl;

        return 1;
    }

    //Строки с именами файлов
    string fileName, outFile;

    //Вводим аргумент с входным файлом
    if (argc >= 2)
        fileName = argv[1];
    else
    {
        //Пользователь вводит файл с матрицей
        cout << "Input file>";
        cin >> fileName;
    }


    //Вводим аргумент
    if (argc == 3)
        outFile = argv[2];
    else
    {
        //Пользователь вводить выходной файл
        cout << "Output file>";
        cin >> outFile;
    }

    //Получаем матрицу из файла
    vector<vector<int>> matrix = readMatrix(fileName, ' ');

    //Получаем данные о матрице
    matrixData<int> matrixDataUser = getMatrixData(matrix);

    //Передаём данные о матрице в функцию и записываем из в файл
    writeMatrixData(matrixDataUser, outFile);

    return 0;
}