package com.company;
import java.io.*;
import java.util.Scanner;
public class Main {
    static Scanner scan = new Scanner(System.in);

    static byte chooseConsole = 1;
    static byte chooseFile = 2;
    static byte maxSize = 6;
    static byte minSize = 1;
    static int maxElement = 256;

    static int takeIntValue(int maxValue, int minValue){
        int value = 0;
        boolean isCorrect;
        do {
            isCorrect = true;
            try{
                value = Integer.parseInt(scan.nextLine());
            }
            catch(Exception e){
                isCorrect = false;
                System.out.print("Произошла ошибка! Введите значение ещё раз: ");
            }
            if(isCorrect && ((value > maxValue) || (value < minValue))){
                isCorrect = false;
                System.out.print("Значение выходит за пределы! Введите число ещё раз: ");
            }
        }while(!isCorrect);
        return value;
    }
    static int[][] takeMatrix(int size){
        int[][] matrix = new int[size][size];
        for(byte i = 0;i < size;i++){
            for(byte j = 0;j < size;j++){
                System.out.print("Введите элемент " + (i + 1) + "го стольбца " + (j + 1) + "й строки: ");
                matrix[i][j] = takeIntValue(maxElement,maxElement * -1);
            }
        }
        return matrix;
    }
    static int[][] takeAddition(int[][] matrix, int i, int j){
        int[][] addition = new int[matrix.length - 1][matrix.length - 1];
        int counterI = 0;
        int counterJ = 0;
        for(int k = 0;k < matrix.length; k++){
            for(int l = 0; l < matrix.length; l++){
                if(k != i && l != j){
                    addition[counterI][counterJ] = matrix[k][l];
                    counterJ++;
                }
            }
            if(k != i)
                counterI++;
            counterJ = 0;
        }
        return addition;
    }
    static int calcDeterminator(int[][] matrix){
        int determinator = 0;
        if(matrix.length == 1)
            determinator = matrix[0][0];
        else if(matrix.length == 2)
            determinator = matrix[0][0] * matrix[1][1] - matrix[1][0] * matrix[0][1];
        else{
            for(int j = 0; j < matrix.length; j++){
                if(j % 2 == 0)
                    determinator += matrix[0][j] * calcDeterminator(takeAddition(matrix, 0, j));
                else
                    determinator += -1 * matrix[0][j] * calcDeterminator(takeAddition(matrix, 0, j));
            }
        }
        return determinator;
    }
    static void showMatrix(int[][] matrix){
        System.out.println("Исходная матрица:");
        for(int i=0;i < matrix.length;i++){
            for (int j=0;j < matrix.length;j++){
                System.out.print(matrix[i][j] + " ");
            }
            System.out.println();
        }
    }
    static String takePath(){
        String path = "";
        boolean isCorrect;
        do{
            isCorrect = true;
            path = scan.nextLine();
            try{
                FileReader reader = new FileReader(path);
                reader.close();
            }
            catch(IOException e){
                System.out.print("Произошла ошибка при попытке найти данный файл! Введите путь заново: ");
                isCorrect = false;
            }
        }while(!isCorrect);
        return path;
    }
    static boolean checkFile(String path) throws IOException{
        Scanner scanFile = new Scanner(new File(path));
        boolean isCorrect = true;
        int sizeTemp = 0;
        int temp;
        int counter = 0;
        try{
            sizeTemp = scanFile.nextInt();
        }
        catch(Exception e){
            System.out.println("Произошла ошибка при попытке прочитать размер матрицы! Введите данные вручную.");
            isCorrect = false;
        }
        while(isCorrect && scanFile.hasNext()){
            try{
                temp = scanFile.nextInt();
            }
            catch(Exception e){
                System.out.println("Произошла ошибка при попытке прочитать матрицу! Введите данные вручную.");
                isCorrect = false;
            }
            counter++;
        }
        if(isCorrect && counter != sizeTemp * sizeTemp) {
            System.out.println("Размер не соответствует количеству элементов матрицы! Введите данные вручную.");
            isCorrect = false;
        }
        scanFile.close();
        return isCorrect;
    }
    static int[][] takeMatrixFromFile(String path) throws IOException{
        Scanner scanFile = new Scanner(new File(path));
        int size = scanFile.nextInt();
        int[][] matrix = new int[size][size];
        for(int i = 0;i < size;i++)
            for(int j = 0;j < size;j++)
                matrix[i][j] = scanFile.nextInt();
        scanFile.close();
        return matrix;
    }
    static boolean checkOutput(String path){
        boolean isCorrect = true;
        try{
            FileWriter writer = new FileWriter(path, false);
            writer.write("");
            writer.close();
        }
        catch(IOException e){
            System.out.println("Произошла ошибка при попытке записать данные в файл!");
            isCorrect = false;
        }
        return isCorrect;
    }
    static void outputToFile(String path, int[][] matrix, int answer) throws IOException{
        FileWriter writer = new FileWriter(path, true);
        writer.write("Исходная матрица:\n");
        for(int i = 0; i < matrix.length;i++) {
            for (int j = 0; j < matrix.length; j++)
                writer.write(matrix[i][j] + " ");
            writer.write("\n");
        }
        writer.write("Определитель данной матрицы равен " + answer);
        writer.close();
    }
    public static void main(String[] args) throws IOException{
        System.out.println("Данная программа считает определитель матрицы.\n1.Ввести вручную.\n2.Ввести из файла.");
        int choice = takeIntValue(chooseFile, chooseConsole);
        int[][] matrix;
        if(choice == chooseConsole){
            System.out.print("Введите размер матрицы: ");
            int size = takeIntValue(maxSize, minSize);
            System.out.println("Заполните матрицу.");
            matrix = takeMatrix(size);
        }
        else{
            System.out.println("Введите путь к файлу:");
            String path = takePath();
            if(checkFile(path)) {
                matrix = takeMatrixFromFile(path);
            }
            else{
                System.out.print("Введите размер матрицы: ");
                int size = takeIntValue(maxSize, minSize);
                System.out.println("Заполните матрицу.");
                matrix = takeMatrix(size);
            }
        }
        int determinator = calcDeterminator(matrix);
        System.out.println("1.Вывести в консоль.\n2.Вывести в файл.");
        choice = takeIntValue(chooseFile, chooseConsole);
        if(choice == chooseConsole){
            showMatrix(matrix);
            System.out.println("Определитель матрицы равен: " + determinator);
        }
        else{
            System.out.println("Введите путь к файлу:");
            String path = takePath();
            if (checkOutput(path)) {
                outputToFile(path, matrix, determinator);
                System.out.print("Результаты успешно сохранены!");
            }
            else{
                showMatrix(matrix);
                System.out.println("Определитель матрицы равен: " + determinator);
            }
        }
    }
}