#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <time.h>
using namespace std;

int main() {
    srand(time(NULL));
    const int X = 20;
    const int Y = 30;
    const int Z = 20;

    int matrixA[X][Y];
    int matrixB[Z][X];

    //Generowanie macierzy rzadkich
    for(int i=0; i<X; ++i) {
        for(int j=0; j<Y; ++j) {
            matrixA[i][j] = (rand() % 10 == 0) ? rand() % 10 : 0;
        }
        for(int k=0; k<Z; ++k) {
            matrixB[k][i] = (rand() % 10 == 0) ? rand() % 10 : 0;
        }
    }

    //Wyświetlanie macierzy
    cout << "MacierzA" << endl;
    for(int i=0; i<X; ++i) {
        for(int j=0; j<Y; ++j) {
            cout << matrixA[i][j] << " ";
        }
        cout << endl;
    }

    cout << endl;

    //Liczenie ilości wartości w macierzy
    int noValuesA = 0;

    for(int i=0; i<X; ++i) {
        for(int j=0; j<Y; ++j) {
            if(matrixA[i][j]!=0) noValuesA++;
        }
    }

    //Zamiana macierzy na COO
    int indexA = 0;
    int valuesA[noValuesA], rowA[noValuesA], colA[noValuesA];

    for(int i=0; i<X; ++i) {
        for(int j=0; j<Y; ++j) {
            if(matrixA[i][j]!=0) {
                valuesA[indexA] = matrixA[i][j];
                rowA[indexA] = i;
                colA[indexA] = j;
                indexA++;
            }
        }
    }

    //Wyświetlanie macierzy COO
    cout << "Wartości A" << endl;
    for(int i=0; i<noValuesA; ++i) {
        cout << valuesA[i] << " ";
    }

    cout << endl;

    cout << "Wiersze A" << endl;
    for(int i=0; i<noValuesA; ++i) {
        cout << rowA[i] << " ";
    }

    cout << endl;

    cout << "Kolumny A" << endl;
    for(int i=0; i<noValuesA; ++i) {
        cout << colA[i] << " ";
    }

    cout << endl << endl;


    //Wyświetlanie macierzy
    cout << "Macierz B" << endl;
    for(int i=0; i<Z; ++i) {
        for(int j=0; j<X; ++j) {
            cout << matrixB[i][j] << " ";
        }
        cout << endl;
    }

    cout << endl;

    //Liczenie ilości wartości w macierzy
    int noValuesB = 0;

    for(int i=0; i<Z; ++i) {
        for(int j=0; j<X; ++j) {
            if(matrixB[i][j]!=0) noValuesB++;
        }
    }

    //Zamiana macierzy na COO
    int indexB = 0;
    int valuesB[noValuesB], rowB[noValuesB], colB[noValuesB];

    for(int i=0; i<Z; ++i) {
        for(int j=0; j<X; ++j) {
            if(matrixB[i][j]!=0) {
                valuesB[indexB] = matrixB[i][j];
                rowB[indexB] = i;
                colB[indexB] = j;
                indexB++;
            }
        }
    }

    //Wyświetlanie macierzy COO
    cout << "Wartości B" << endl;
    for(int i=0; i<noValuesB; ++i) {
        cout << valuesB[i] << " ";
    }

    cout << endl;

    cout << "Wiersze B" << endl;
    for(int i=0; i<noValuesB; ++i) {
        cout << rowB[i] << " ";
    }

    cout << endl;

    cout << "Kolumny B" << endl;
    for(int i=0; i<noValuesB; ++i) {
        cout << colB[i] << " ";
    }

    cout <<  endl;

    //Wymnażanie
    int matrixC[Y][Z];

    for(int i=0; i<Y; ++i) {
        for(int j=0; j<Z; ++j) {
            matrixC[i][j] = 0;
        }
    }

    //Wymnażanie COO
    clock_t beginCOO = clock();

    for(int i=0; i<noValuesA; ++i) {
        for(int j=0; j<noValuesB; ++j) {
            if(rowA[i] == colB[j])
                matrixC[colA[i]][rowB[j]] += valuesA[i]*valuesB[j];
        }
    }

    clock_t endCOO = clock();

    cout << endl;

    //Wyświetlanie wyniku COO
    cout << "Macierz wynikowa" << endl;
    for(int i=0; i<Y; ++i) {
        for(int j=0; j<Z; ++j) {
            cout << setw(3) << matrixC[i][j] << " ";
        }
        cout << endl;
    }

    //Wymnażanie Regularne
    int matrixD[Y][Z];
    for(int i=0; i<Y; ++i) {
        for(int j=0; j<Z; ++j) {
            matrixD[i][j] = 0;
        }
    }

    clock_t beginRegular = clock();

    for(int i=0; i<Y; ++i) {
        for(int j=0; j<Z; ++j) {
            int sum = 0;
            for(int k=0; k<X; ++k) sum += matrixA[k][i]*matrixB[j][k];
            matrixD[i][j] = sum;
        }
    }

    clock_t endRegular = clock();

    //Wyświetlanie wyniku regularnego
    cout << endl;
    for(int i=0; i<Y; ++i) {
        for(int j=0; j<Z; ++j) {
            cout << setw(3) << matrixD[i][j] << " ";
        }
        cout << endl;
    }


    cout << endl << "Czas COO: " << (double) (endCOO - beginCOO) / CLOCKS_PER_SEC << endl << "Czas reularny: " << (double) (endRegular - beginRegular) / CLOCKS_PER_SEC << endl;

    return 0;
}