MATRIX_SORT_LAB_1

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;


public class Main {

    //Главная функция - функция main
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

        //Объявление двумерного массива(матрицы) размерностью 2n x 2n (чётное число строк и столбцов)
        System.out.println("Введите размерность вашей матрицы (чётное число): ");
        int size = Integer.parseInt(reader.readLine());
        int[][] matrix = new int[size][size];

        //Заполнение матрицы рандомными числами от 0 до 100
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            for (int j = 0; j < size; j++) {
                matrix[i][j] = (int)(Math.random()*100);
            }
        }

        //Вывод матрицы до сортировки
        System.out.println("Ваша матрица до сортировки: ");
        printMatrix(matrix);

        //Сортировка матрицы и её вывод с описанием после каждой сортировки
        mainDiagonalSort(matrix);
        secondaryDiagonalSort(matrix);
        upperTriangleSort(matrix);
        leftTriangleSort(matrix);
        rightTriangleSort(matrix);
        bottomTriangleSort(matrix);

        reader.close();
    }

    //Функция вывод матрицы на экран
    public static void printMatrix(int[][] matrix) {
        for (int[] ints : matrix) {
            for (int j = 0; j < matrix.length; j++) {
                System.out.print(ints[j] + "\t");
            }
            System.out.println();
        }
    }

    //Функция пузырьковой сортировки массива по возрастанию
    public static void bubbleSort(int[] array) {
        int tempVar = 0;
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            for (int j = 0; j < array.length - i - 1; j++) {
                if (array[j] > array[j + 1]) {
                    tempVar = array[j];
                    array[j] = array[j + 1];
                    array[j + 1] = tempVar;
                }
            }
        }
    }

    //Функция, сортирующая главную диагональ и выводящая матрицу на экран после сортировки
    public static void mainDiagonalSort(int[][] matrix) {
        int size = matrix.length;
        int[] array = new int[size];

        //Сортировка главной диагонали
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            array[i] = matrix[i][i];
        }
        bubbleSort(array);
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            matrix[i][i] = array[i];
        }

        //Вывод матрицы после сортировки главной диагонали
        System.out.println("Ваша матрица после сортировки главной диагонали: ");
        printMatrix(matrix);
    }

    //Функция, сортирующая побочную диагональ и выводящая матрицу на экран после сортировки
    public static void secondaryDiagonalSort(int[][] matrix) {
        int size = matrix.length;
        int[] array = new int[size];

        //Сортировка побочной диагонали
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            array[i] = matrix[i][size - 1 - i];
        }
        bubbleSort(array);
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            matrix[i][size - 1 - i] = array[i];
        }

        //Вывод матрицы после сортировки побочной диагонали
        System.out.println("Ваша матрица после сортировки побочной диагонали: ");
        printMatrix(matrix);
    }

    //Функция, сортирующая верхний треугольник и выводящая матрицу на экран после сортировки
    public static void upperTriangleSort(int[][] matrix) {
        int n = matrix.length;
        int size = (n*n - 2*n)/4;
        int[] array = new int[size];

        //Сортировка верхнего треугольника
        int k = 0;
        for (int i = 0; i < n/2 - 1; i++) {
            for (int j = i + 1; j < n - 1 - i; j++) {
                array[k] = matrix[i][j];
                k++;
            }
        }
        bubbleSort(array);
        k = 0;
        for (int i = 0; i < n/2 - 1; i++) {
            for (int j = i + 1; j < n - 1 - i; j++) {
                matrix[i][j] = array[k];
                k++;
            }
        }

        //Вывод матрицы после сортировки верхнего треугольника
        System.out.println("Ваша матрица после сортировки верхнего треугольника: ");
        printMatrix(matrix);
    }

    //Функция, сортирующая левый треугольник и выводящая матрицу на экран после сортировки
    public static void leftTriangleSort(int[][] matrix) {
        int n = matrix.length;
        int size = (n*n - 2*n)/4;
        int[] array = new int[size];

        //Сортировка левого треугольника
        int k = 0;
        for (int i = 1; i < n - 1; i++) {
            if (i < n/2) {
                for (int j = 0; j < i; j++) {
                    array[k] = matrix[i][j];
                    k++;
                }
            }
            else {
                for (int j = 0; j < n - 1 - i; j++) {
                    array[k] = matrix[i][j];
                    k++;
                }
            }
        }
        bubbleSort(array);
        k = 0;
        for (int i = 1; i < n - 1; i++) {
            if (i < n/2) {
                for (int j = 0; j < i; j++) {
                    matrix[i][j] = array[k];
                    k++;
                }
            }
            else {
                for (int j = 0; j < n - 1 - i; j++) {
                    matrix[i][j] = array[k];
                    k++;
                }
            }
        }

        //Вывод матрицы после сортировки левого треугольника
        System.out.println("Ваша матрица после сортировки левого треугольника: ");
        printMatrix(matrix);
    }

    //Функция, сортирующая правый треугольник и выводящая матрицу на экран после сортировки
    public static void rightTriangleSort(int[][] matrix) {
        int n = matrix.length;
        int size = (n*n - 2*n)/4;
        int[] array = new int[size];

        //Сортировка правого треугольника
        int k = 0;
        for (int i = 1; i < n - 1; i++) {
            if (i < n/2) {
                for (int j = n - i; j < n; j++) {
                    array[k] = matrix[i][j];
                    k++;
                }
            }
            else {
                for (int j = i + 1; j < n; j++) {
                    array[k] = matrix[i][j];
                    k++;
                }
            }
        }
        bubbleSort(array);
        k = 0;
        for (int i = 1; i < n - 1; i++) {
            if (i < n/2) {
                for (int j = n - i; j < n; j++) {
                    matrix[i][j] = array[k];
                    k++;
                }
            }
            else {
                for (int j = i + 1; j < n; j++) {
                    matrix[i][j] = array[k];
                    k++;
                }
            }
        }

        //Вывод матрицы после сортировки правого треугольника
        System.out.println("Ваша матрица после сортировки правого треугольника: ");
        printMatrix(matrix);
    }

    //Функция, сортирующая нижний треугольник и выводящая матрицу на экран после сортировки
    public static void bottomTriangleSort(int[][] matrix) {
        int n = matrix.length;
        int size = (n*n - 2*n)/4;
        int[] array = new int[size];

        //Сортировка нижнего треугольника
        int k = 0;
        for (int i = n/2 + 1; i < n; i++) {
            for (int j = n - i; j < i; j++) {
                array[k] = matrix[i][j];
                k++;
            }
        }
        bubbleSort(array);
        k = 0;
        for (int i = n/2 + 1; i < n; i++) {
            for (int j = n - i; j < i; j++) {
                matrix[i][j] = array[k];
                k++;
            }
        }

        //Вывод матрицы после сортировки нижнего треугольника
        System.out.println("Ваша матрица после сортировки нижнего треугольника: ");
        printMatrix(matrix);
    }
}