10.1.19

#include <iostream>
#include <string>
#include <fstream>
#include <iomanip>
#include <math.h>
using namespace std;

// Структура точки в 3D
struct Vec3 {
    double x, y, z;

    Vec3() {
        x = 0, y = 0, z = 0;
    }
    Vec3(double x, double y, double z) {
        this->x = x;
        this->y = y;
        this->z = z;
    }

    double get_distance(const Vec3* p2);
    void print(int SetW = 4, int SetPrecision = 2);
};
// Получение расстояния между двумя точками
double Vec3::get_distance(const Vec3* p2) {
    return sqrt(pow(this->x - p2->x, 2) + pow(this->y - p2->y, 2) + pow(this->z - p2->z, 2));
}
// Вывод координат точки в консоль
void Vec3::print(int SetW, int SetPrecision) {
    cout << setw(SetW) << setprecision(SetPrecision) << this->x << " ";
    cout << setw(SetW) << setprecision(SetPrecision) << this->y << " ";
    cout << setw(SetW) << setprecision(SetPrecision) << this->z << endl;
}



// Структура треугольника (содержит: 3 точки и свой периметр)
struct Triangle {
    Vec3* v1, * v2, * v3;
    double perimeter;

    void update_perimeter();

    Triangle() {
        v1 = NULL; v2 = NULL; v3 = NULL;
        perimeter = -DBL_MAX; // Самое малое double
    }
    Triangle(Vec3* p1, Vec3* p2, Vec3* p3) {
        v1 = p1; v2 = p2; v3 = p3;
        update_perimeter();
    }

    void print(int SetW = 4, int SetPrecision = 2);
};
// Функция для обновления периметра, при изменении точек (ручной вызов)
void Triangle::update_perimeter() {
    this->perimeter = v1->get_distance(v2) + v2->get_distance(v3) + v3->get_distance(v1);
}
// Вывод координат всех точек треугольника
void Triangle::print(int SetW, int SetPrecision) {
    cout << endl;
    this->v1->print(SetW, SetPrecision);
    this->v2->print(SetW, SetPrecision);
    this->v3->print(SetW, SetPrecision);
}



// Функция для получения случайного double в диапазоне
double fRand(double fMin, double fMax)
{
    double f = (double)rand() / RAND_MAX;
    return fMin + f * (fMax - fMin);
}
// Функция для удобного создания файла с <pcount> кол-вом точек со случайными координатами
void createRandPoints(long pcount = 3, double dMin = -100.0, double dMax = 100.0) {
    ofstream out("points.txt");

    if (pcount < 3)
        pcount = 3;

    out << pcount << endl;
    for (int i = 0; i < pcount; i++)
        out << fRand(dMin, dMax) << " " << fRand(dMin, dMax) << " " << fRand(dMin, dMax) << endl;

    out.close();
}

// Реализация "сочетания" C(m,n)
long long unsigned int Combination(const int m, const int n) {
    long long unsigned int fn = 1, dn = 1;
    const int nm = n - m;
    for (int i = 1; i <= n; i++) {
        if (i <= m)
            dn *= i;
        if (i > nm)
            fn *= i;

        if (fn % dn == 0) {
            fn /= dn;
            dn = 1;
        }
    }
    return fn / dn;
}
// Главная ф-ция
int main() {
    long pointCount; string temp;

    // createRandPoints(1000);

    ifstream in("points.txt");
    if (!in) return 0; // Файл пуст

    in >> temp;
    pointCount = stoi(temp);

    // Основной массив, хранящий точки
    Vec3* points = new Vec3[pointCount];

    // Заполнение массива из файла
    for (Vec3* p = points; p < points + pointCount; p++) {
        in >> temp;
        p->x = stod(temp);
        in >> temp;
        p->y = stod(temp);
        in >> temp;
        p->z = stod(temp);
    }
    in.close();

    // Временный треугольник
    auto t = new Triangle(new Vec3(), new Vec3(), new Vec3());

    // Треугольник с минимальным периметром
    Triangle minTris = Triangle();
    // Ставим ему максимальное возможное значение периметра (т.к. по стандарту оно минимально)
    minTris.perimeter = -minTris.perimeter;

    /*
        Реализация системы загрузки в процентах (pointCount < 4010)
    */
    // Счётчик кол-ва треугольников
    long long unsigned int q = 0;
    // Кол-во треугольников
    const long long unsigned int trisCount = Combination(3, pointCount);
    // Условие включения загрузки
    const bool enableLoading = trisCount > 10000000;
    // Деление процентов (прим 5%, 10%, 15%)
    const int showByPrecents = 5;
    // Количество треугольников для вывода процентов в консоль
    const long long unsigned int onePrecentPiece = trisCount / (100 / showByPrecents);
    // Счётчик процентов
    int precent = 0;
    /*
        Самая эффективная реализация перебора всех сочетаний точек
        в порядке возрастания адреса (чтение из массива)
        не допускающая попадание одинаковых точек в один треугольник
    */
    for (auto p1 = points; p1 < points + (pointCount - 2); p1++) {
        t->v1 = p1;
        for (auto p2 = p1 + 1; p2 < points + (pointCount - 1); p2++) {
            t->v2 = p2;
            for (auto p3 = p2 + 1; p3 < points + (pointCount); p3++) {
                t->v3 = p3;
                q++;

                // Сравнение периметров временного и минимального
                t->update_perimeter();
                if (minTris.perimeter > t->perimeter)
                    minTris = *t;

                // Реализация "загрузки"
                if (enableLoading)
                    if (q % onePrecentPiece == 0) {
                        precent += showByPrecents;
                        cout << precent << " %" << endl;
                    }
                /*  Раздельный if используется для экономии расчётов,
                    т.к. если загрузка не нужна, то будет лишним проводить
                    деление с остатком и его последуещее сравнение
                */
            }
        }
    }
    // Вывод результата
    cout << "Tris count: " << q << endl;
    cout << "Min perimiter: " << minTris.perimeter << endl;
    cout << "Of triangle: ";
    minTris.print(5, 3);

    return 0;
}