using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace zad1v2
{
    /*
    * Chcemy reprezentować wielomiany  w postaci listy jednokierunkowej  par (współczynnik; wykładnik).
    * Uwaga:przechowujemy tylko współczynniki niezerowe.
    * Napisz zestaw metod do tworzenia takich wielomianów na podstawie tablicy,
    * a także dodawania i odejmowania takich wielomianów oraz różniczkowania.
    * Np.tworzenie z tablicy{1,2,5,0,0,8} oznacza 8x5+ 5x2+ 2x + 1.
    * Odpowiednia lista ma mieć postać (8;5)->(5;2)->(2;1)->(1;0)
   */
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            int[] tablicatestowa = { 1, 2, 5, 0, 0, 8 };
            int[] tablicatestowa2 = { 10,16,22,1,5,3 };
            Wielomian w1 = new Wielomian(tablicatestowa);
            Wielomian w2 = new Wielomian(tablicatestowa2);
            w1.Wypisz();
            w2.Wypisz();
            Console.WriteLine();
           Wielomian w3 = Wielomian.DodajWielomiany(w1, w2);
           w3.Wypisz();
            Wielomian w1 = new Wielomian(tablicatestowa);
            Wielomian w2 = new Wielomian(tablicatestowa2);
            Console.WriteLine();
           Wielomian w4 = Wielomian.OdejmijWielomiany(w1, w2);
            w4.Wypisz();
            Console.ReadKey();
        }
    }
    class Wielomian
    {
        public Węzeł głowa;
        public Wielomian()
        {

        }
        public Wielomian(int[]wejscie) //tworzenie
        {
            if (wejscie.Length==0)
            {
                return;
            }
            głowa = new Węzeł(wejscie[wejscie.Length - 1], wejscie.Length - 1);
            Węzeł tmp = głowa;
            głowa.następny = tmp;
            for (int i = wejscie.Length-2; i >=0 ; i--)
            {
                if (wejscie[i]!=0)
                {
                    tmp.następny = new Węzeł(wejscie[i], i);
                    tmp = tmp.następny;
                }
            }


        }
        public static Wielomian DodajWielomiany(Wielomian w1, Wielomian w2)
        {
            Wielomian w3 = new Wielomian();
            Wielomian w11 = w1;
            Wielomian w22 = w2;
            if ((w11==null && w22==null) || (w11.głowa==null &&w22.głowa==null))
            {
                return null;
            }
            if (w11 == null || w11.głowa==null)
            {
                w3 = w22;
                return w3;
            }
            if (w22==null || w22.głowa==null)
            {
                w3 = w11;
                return w3;
            }
            Węzeł tmp1 = w11.głowa;
            Węzeł tmp2 = w22.głowa;

            if (tmp1.wykładnik>tmp2.wykładnik)
            {
                w3.głowa = tmp1;
                tmp1 = tmp1.następny;
            }
            else if (tmp1.wykładnik < tmp2.wykładnik)
            {
                w3.głowa = tmp2;
                tmp2 = tmp2.następny;
            }
            else //(tmp1.wykładnik==tmp2.wykładnik)
            {
                w3.głowa = new Węzeł(tmp1.współczynnik + tmp2.współczynnik, tmp1.wykładnik);
                tmp1 = tmp1.następny;
                tmp2 = tmp2.następny;
            }
            Węzeł tmp3 = w3.głowa;
            w3.głowa.następny = tmp3;
            while (tmp1!=null && tmp2!=null)
            {
                if (tmp1.wykładnik> tmp2.wykładnik)
                {
                    tmp3.następny = tmp1;
                    tmp3 = tmp3.następny;
                    tmp1 = tmp1.następny;
                }

                if (tmp1.wykładnik < tmp2.wykładnik)
                {
                    tmp3.następny = tmp2;
                    tmp3 = tmp3.następny;
                    tmp2 = tmp2.następny;
                }

                if (tmp1.wykładnik == tmp2.wykładnik)
                {
                    tmp3.następny = new Węzeł(tmp1.współczynnik + tmp2.współczynnik, tmp1.wykładnik);
                    tmp3 = tmp3.następny;
                    tmp1 = tmp1.następny;
                    tmp2 = tmp2.następny;
                }

            }

            return w3;

        }

        public static Wielomian OdejmijWielomiany(Wielomian w1, Wielomian w2)
        {
            Wielomian w3 = new Wielomian();
            if ((w1 == null && w2 == null) || (w1.głowa == null && w2.głowa == null))
            {
                return null;
            }
            if (w1 == null || w1.głowa == null)
            {
                w3 = w2;
                return w3;
            }
            if (w2 == null || w2.głowa == null)
            {
                w3 = w1;
                return w3;
            }
            Węzeł tmp1 = w1.głowa;
            Węzeł tmp2 = w2.głowa;

            if (tmp1.wykładnik > tmp2.wykładnik)
            {
                w3.głowa = tmp1;
                tmp1 = tmp1.następny;
            }
            else if (tmp1.wykładnik < tmp2.wykładnik)
            {
                w3.głowa = new Węzeł(-tmp2.współczynnik, tmp2.wykładnik);
                tmp2 = tmp2.następny;
            }
            else //(tmp1.wykładnik==tmp2.wykładnik)
            {
                w3.głowa = new Węzeł(tmp1.współczynnik - tmp2.współczynnik, tmp1.wykładnik);
                tmp1 = tmp1.następny;
                tmp2 = tmp2.następny;
            }
            Węzeł tmp3 = w3.głowa;
            w3.głowa.następny = tmp3;
            while (tmp1 != null && tmp2 != null)
            {
                if (tmp1.wykładnik > tmp2.wykładnik)
                {
                    tmp3.następny = tmp1;
                    tmp3 = tmp3.następny;
                    tmp1 = tmp1.następny;
                }

                if (tmp1.wykładnik < tmp2.wykładnik)
                {
                    tmp3.następny = new Węzeł(-tmp2.współczynnik, tmp2.wykładnik);
                    tmp3 = tmp3.następny;
                    tmp2 = tmp2.następny;
                }

                if (tmp1.wykładnik == tmp2.wykładnik)
                {
                    tmp3.następny = new Węzeł(tmp1.współczynnik - tmp2.współczynnik, tmp1.wykładnik);
                    tmp3 = tmp3.następny;
                    tmp1 = tmp1.następny;
                    tmp2 = tmp2.następny;
                }

            }

            return w3;

        }
        public void Wypisz()
        {
            Węzeł tmp = głowa;
            while (tmp!=null)
            {
                if (tmp.następny!=null)
                {
                    Console.Write($"({tmp.współczynnik},{tmp.wykładnik})->");
                }
                else
                {
                    Console.Write($"({tmp.współczynnik},{tmp.wykładnik})");
                }

                tmp = tmp.następny;
            }
            Console.WriteLine();
        }
        public void DodajElement(Węzeł w)
        {
            Węzeł tmp = głowa;
            while (tmp.następny!=null)
            {
                tmp = tmp.następny;
            }
            tmp.następny = w;
        }
    }
    class Węzeł
    {
        public int współczynnik;
        public int wykładnik;
        public Węzeł następny;
        public Węzeł()
        {

        }
        public Węzeł(int współ, int wykł)
        {
            współczynnik = współ;
            wykładnik = wykł;
        }
    }
}