#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <locale.h>
#include <fstream>
#include <string>

using namespace std;

int NumberElementN(int N)
{
    cout << "Количество cтрок (не более 10): ";
    cin >> N;
    cout << endl;
    if (N <= 0 || N > 10)
    {
        cout << "Количество cтрок не должно быть меньше 1 или больше 10" << endl;
        return -1;
    }
    else
        return N;
}
int NumberElementM(int M)
{
    cout << "Количество столбцов (не более 10): ";
    cin >> M;
    cout << endl;
    if (M <= 0 || M > 10)
    {
        cout << "Количество столбцов не должно быть меньше 1 или больше 10" << endl;
        return -1;
    }
    else
        return M;
}
void GetArray(int N, int M, int** mas, int a, int b)
{
    for (int i = 0; i < N; i++)
        for (int j = 0; j < M; j++)
            mas[i][j] = a + rand() % (b - a + 1);
}
void PutTwoDismensArray(int N, int M, int** mas)
{
    for (int i = 0; i < N; i++)
    {
        for (int j = 0; j < M; j++)
        {
            if (mas[i][j] < -9)
                cout << mas[i][j] << " ";
            if (mas[i][j] >= -9 && mas[i][j] < 0)
                cout << " " << mas[i][j] << " ";
            if (mas[i][j] > 0 && mas[i][j] < 9)
                cout << "  " << mas[i][j] << " ";
            if (mas[i][j] > 9)
                cout << " " << mas[i][j] << " ";
        }
        cout << endl;
    }
}
void InOneDimensional(int** mas, int* mas1, int n, int m)
{
    int k = 0;
    for (int i = 0; i < n; i++)
        for (int j = 0; j < m; j++)
        {
            mas1[k] = mas[i][j];
            k++;
        }
}
void InlDismMinElements(int** mas, int* mas1, int N, int M, int row, int column, char value)
{
    switch (value)
    {
    case 1:
        for (size_t i = 0; i < M; i++)
            mas1[i] = mas[row - 1][i];
        break;
    case 2:
        for (size_t i = 0; i < N; i++)
            mas1[i] = mas[i][column - 1];
        break;
    case 3:
        for (int i = 0; i < N; i++)
            for (int j = 0; j < M; j++)
                if (i == j)
                    mas1[i] = mas[i][j];
        break;
    case 4:
        for (int i = 0; i < N; i++)
            for (int j = 0; j < M; j++)
            {
                if (M >= N)
                    if (i + j == N - 1)
                        mas1[i] = mas[i][j];
                    else {}
                else
                    if (i + j == M - 1)
                        mas1[i] = mas[i][j];
            }
        break;
    }
}
void InTwoDimensional(int** mas, int* mas1, int n, int m)
{
    int k = 0;
    for (int i = 0; i < n; i++)
        for (int j = 0; j < m; j++)
        {
            mas[i][j] = mas1[k];
            k++;
        }
}
void PutOneDismensArray(int mas[], const int n, const int m)
{
    cout << endl;
    for (int i = 0; i < (n * m); i++)
        cout << mas[i] << " ";
    cout << endl;
}
void SumElements(int** mas, int N, int M, int row, int column, int SumRow, int SumColumn, long int MultyRow, long int MultyColumn)
{
    MultyRow = 1; MultyColumn = 1;
    SumRow = 0; SumColumn = 0;
    for (int i = 0; i < M; i++)
    {
        SumRow += mas[row - 1][i];
        MultyRow *= mas[row - 1][i];
    }
    for (int i = 0; i < N; i++)
    {
        SumColumn += mas[i][column - 1];
        MultyColumn *= mas[i][column - 1];
    }
    cout << "Сумма строки " << row << " равна " << SumRow << " -------- Произведение строки равна => " << MultyRow << endl;
    cout << "Сумма столбца " << column << " равна " << SumColumn << " -------- Произведение столбца => " << MultyColumn << endl;
}
void SumElementsDiagonal(int** mas, int N, int M, int SumMainDiagonal, int SumSecondaryDiagonal, long int MultyMain, long int MultySecond)
{
    MultyMain = 1; MultySecond = 1;
    SumMainDiagonal = 0; SumSecondaryDiagonal = 0;
    for (int i = 0; i < N; i++)
        for (int j = 0; j < M; j++)
        {
            if (i == j)
            {
                SumMainDiagonal += mas[i][j];
                MultyMain *= mas[i][j];
            }
            if (M >= N)
                if (i + j == N - 1)
                {
                    SumSecondaryDiagonal += mas[i][j];
                    MultySecond *= mas[i][j];
                }
                else {}
            else
                if (i + j == M - 1)
                {
                    SumSecondaryDiagonal += mas[i][j];
                    MultySecond *= mas[i][j];
                }
        }
    cout << "Сумма главной диагонали равна " << SumMainDiagonal << " ---- Произведение главной => " << MultyMain << endl;
    cout << "Сумма побочной строки равна " << SumSecondaryDiagonal << " ----- Произведение побочной => " << MultySecond << endl;
}
void MaxElement(int mas[], int n)
{
    int indexMax = 0;
    int max = mas[0];
    for (int i = 1; i < n; i++)
        if (mas[i] > max)
        {
            max = mas[i];
            indexMax = i;
        }
    cout << "Максимальный элемент " << max << endl;
}
void MaxAndMinElementDiagonal(int mas[], int m, int n)
{
    int indexMax = 0;
    int max = mas[0];
    int indexMin = 0;
    int min = mas[0];
    if (m >= n)
        for (int i = 1; i < n; i++)
            if (mas[i] > max)
            {
                max = mas[i];
                indexMax = i;
            }
            else {}
    else {
        for (int i = 1; i < m; i++)
            if (mas[i] < min)
            {
                min = mas[i];
                indexMin = i;
            }
            else {}
    }
    cout << "Максимальный элемент " << max << endl;
    cout << "Минимальный элемент " << min << endl;
}
void MinElement(int mas[], int n)
{
    int indexMin = 0;
    int min = mas[0];
    for (int i = 1; i < n; i++)
        if (mas[i] < min)
            min = mas[i];
    cout << "Минимальный элемент " << min << endl;
}
void bubbleSort(int mas[], int n)
{
    int tmp = 0;
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        for (int j = (n - 1); j >= (i + 1); j--)
        {
            if (mas[j] < mas[j - 1])
            {
                tmp = mas[j];
                mas[j] = mas[j - 1];
                mas[j - 1] = tmp;
            }
        }
    }
}
void searchFunct(int** mas, int n, int m)
{
    int key, verify = 0, number; char value;
    cout << "Введите элемент для поиска: ";
    cin >> key;
    cout << "Выберите условие поиска\n> Весь массив - введите число '1'\n> Относительно строки - '2'\n";
    cout << "> Относительно столбца - '3'\n> Относительно главной диагонали - '4'\n> Относительно побочной диагонали - '5'\n";
    cout << "> Относительно верхнего треугольника - '6'\n> Относительно нижнего треугольника - '7'\n";
    cin >> value;
    switch (value)
    {
    case '1':
        for (int i = 0; i < m; i++)
            for (int j = 0; j < n; j++)
                if (mas[i][j] == key)
                {
                    cout << "Элемент был найден в " << i + 1 << " строке, " << j + 1 << " столбце" << endl;
                    verify++;
                }
        break;
    case '2':
        cout << "Введите номер строки: "; cin >> number;
        if (number < 1 || number > m)
        {
            cout << "Этой строки нет";
            break;
        }
        for (int i = 0; i < m; i++)
            if (mas[number - 1][i] == key)
            {
                cout << "Элемент был найден в " << i + 1 << " столбце" << endl;
                verify++;
            }
        break;
    case '3':
        cout << "Введите номер столбца: "; cin >> number;
        if (number < 1 || number > n)
        {
            cout << "Этого столбца нет";
            break;
        }
        for (int i = 0; i < n; i++)
            if (mas[i][number - 1] == key)
            {
                cout << "Элемент был найден в " << i + 1 << " строке" << endl;
                verify++;
            }
        break;
    case '4':
        for (int i = 0; i < m; i++)
            for (int j = 0; j < n; j++)
                if (i == j)
                    if (mas[i][j] == key)
                    {
                        cout << "Элемент был найден в " << i + 1 << " строке, " << j + 1 << " столбце" << endl;
                        verify++;
                    }
        break;
    case '5':
        for (int i = 0; i < m; i++)
            for (int j = 0; j < n; j++)
                if (n >= m)
                    if (i + j == n - 1)
                        if (mas[i][j] == key)
                        {
                            cout << "Элемент был найден в " << i + 1 << " строке, " << j + 1 << " столбце" << endl;
                            verify++;
                        }
                        else {}
                    else
                        if (i + j == m - 1)
                            if (mas[i][j] == key)
                            {
                                cout << "Элемент был найден в " << i + 1 << " строке, " << j + 1 << " столбце" << endl;
                                verify++;
                            }
        break;
    case '6':
        for (int i = 0; i < m; i++)
            for (int j = 0; j < n; j++)
                if (i >= j)
                    if (mas[j][i] == key)
                    {
                        cout << "Элемент был найден в " << j + 1 << " строке, " << i + 1 << " столбце" << endl;
                        verify++;
                    }
        break;
    case '7':
        for (int i = 0; i < m; i++)
            for (int j = 0; j < n; j++)
                if (j >= i)
                    if (mas[j][i] == key)
                    {
                        cout << "Элемент был найден в " << j + 1 << " строке, " << i + 1 << " столбце" << endl;
                        verify++;
                    }
        break;
    }
    if (verify < 1)
    {
        cout << "Элемент не был найден" << endl;
    }
}
void countTriangle(int n, int m)
{
    int i, j;
    int upper_count = 0;
    int lower_count = 0;
    for (i = 0; i < m; i++)
        for (j = 0; j < n; j++)
            if (i >= j)
                upper_count++;

    printf("Верхняя сумма равна %d\n", upper_count);

    for (i = 0; i < m; i++)
        for (j = 0; j < n; j++)
            if (j >= i)
                lower_count++;

    printf("Нижняя сумма равна %d", lower_count);
}
void sortRow(int** Matrix, int n, int m)
{
    int row;
    cout << "Сортируемая строка: "; cin >> row;
    int tmp = 0;
    for (int i = 0; i < m; i++)
    {
        for (int j = (m - 1); j >= (i + 1); j--)
        {
            if (Matrix[row - 1][j] < Matrix[row - 1][j - 1])
            {
                tmp = Matrix[row - 1][j];
                Matrix[row - 1][j] = Matrix[row - 1][j - 1];
                Matrix[row - 1][j - 1] = tmp;
            }
        }
    }
}
void sortColumn(int** Matrix, int n, int m)
{
    int column;
    cout << "Сортируемый столбец: "; cin >> column;
    int tmp = 0;
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        for (int j = (n - 1); j >= (i + 1); j--)
        {
            if (Matrix[j][column - 1] < Matrix[j - 1][column - 1])
            {
                tmp = Matrix[j][column - 1];
                Matrix[j][column - 1] = Matrix[j - 1][column - 1];
                Matrix[j - 1][column - 1] = tmp;
            }
        }
    }
}
void transposition(int** Matrix, const int n, const int m)
{
    int** arr = new int* [m];
    for (int i = 0; i < m; i++)
        arr[i] = new int[n];

    for (int i = 0; i < n; i++)
        for (int j = 0; j < m; j++)
            arr[j][i] = Matrix[i][j];

    cout << endl;
    for (int i = 0; i < m; i++)
    {
        for (int j = 0; j < n; j++)
        {
            if (arr[i][j] < -9)
                cout << arr[i][j] << " ";
            if (arr[i][j] >= -9 && arr[i][j] < 0)
                cout << " " << arr[i][j] << " ";
            if (arr[i][j] > 0 && arr[i][j] < 9)
                cout << "  " << arr[i][j] << " ";
            if (arr[i][j] > 9)
                cout << " " << arr[i][j] << " ";
        }
        cout << endl;
    }
    for (int i = 0; i < m; i++)
        delete[] arr[i];
    delete[] arr;
}
int** multyMatrix(int** Matrix, const int n, const int m)
{
    int number;
    cout << "Введите число для умножение матрицы на число\n";
    cin >> number;
    for (int i = 0; i < n; i++)
        for (int j = 0; j < m; j++)
        {
            Matrix[i][j] *= number;
        }
    return Matrix;
}
void firstColumn(int** Matrix, int n, int m)
{
    int result(m + 1);
    for (int i(0); i < n; i++)
    {
        for (int j(0); j < m; j++)
        {
            if (Matrix[i][j] == 0)
                if (j < result)
                    result = j;
        }
    }
    if (result < m + 1)
        cout << "Номер первого столбца содержащего нулевой элемент: " << result + 1 << endl;
    else
        cout << "Нулевой элемент в массиве не найден\n";
}
void descendingSort(int* Arr, const int n)
{
    int tmp = 0;
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        for (int j = (n - 1); j >= (i + 1); j--)
        {
            if (Arr[j] > Arr[j - 1])
            {
                tmp = Arr[j];
                Arr[j] = Arr[j - 1];
                Arr[j - 1] = tmp;
            }
        }
    }
}



int main()
{
    setlocale(LC_ALL, "Russian");

    int n = 0, m = 0; string value;
    int selectRow = 0, selectColumn = 0;
    n = NumberElementN(n);
    if (n == -1)
        return 0;
    m = NumberElementM(m);
    if (m == -1)
        return 0;
    int** Matrix = new int* [n];
    for (int i = 0; i < n; i++)
        Matrix[i] = new int[m];
    GetArray(n, m, Matrix, -100, 100);
    PutTwoDismensArray(n, m, Matrix);
    int* Array = new int[n * m];
    cout << "\nХотите преобразовать матрицу в одномерный массив?\n1) Да\n2) Нет\n" << endl;
    cin >> value;
    InOneDimensional(Matrix, Array, n, m);
    if (value == "1")
    {
        PutOneDismensArray(Array, n, m);
        cout << endl;
    }
    cout << "Хотите отсортировать матрицу?\n1) Да\n2) Нет\n" << endl;
    cin >> value;
    cout << endl;
    if (value == "1")
    {
        cout << "Всю матрицу?\n1) Да\n2) Только строку\n3) Только столбец\n" << endl;
        cin >> value;
        if (value == "2")
            sortRow(Matrix, n, m);
        else
            if (value == "3")
                sortColumn(Matrix, n, m);
            else {
                bubbleSort(Array, n * m);
                InTwoDimensional(Matrix, Array, n, m);
            }
        cout << "Отсортированная матрица: " << endl;
        PutTwoDismensArray(n, m, Matrix);
        cout << endl;
    }
    cout << "Выберите строку: "; cin >> selectRow;
    if (selectRow <= 1 || selectRow >= n)
    {
        cout << "Этой строки нет\n" << endl;
    }
    long int MultyRow = 1, MultyColumn = 1, MultyMain = 1, MultySecond = 1;
    int SumRow = 0, SumColumn = 0, SumMainDiagonal = 0, SumSecondaryDiagonal = 0;
    cout << "Выберите столбец: "; cin >> selectColumn;
    if (selectColumn >= 1 || selectColumn <= m)
    {
        SumElements(Matrix, n, m, selectRow, selectColumn, SumRow, SumColumn, MultyRow, MultyColumn);
        cout << "Сумма строки " << selectRow << " равна ";
        cout << SumRow << " , Произведение строки равна = " << MultyRow << endl;
        cout << "Сумма столбца " << selectColumn << " = ";
        cout << SumColumn << " , Произведение столбца = " << MultyColumn << endl;
    }
    else {
        cout << "Этого столбца нет\n" << endl;
    }
    SumElementsDiagonal(Matrix, n, m, SumMainDiagonal, SumSecondaryDiagonal, MultyMain, MultySecond);
    cout << "Сумма главной диагонали = " << SumMainDiagonal << " , Произведение главной = " << MultyMain << endl;
    cout << "Сумма побочной строки = " << SumSecondaryDiagonal << " , Произведение побочной = " << MultySecond << endl;
    cout << "\nХотите найти минимальный и максимальный элемент?\n1) Да\n2) Нет\n";
    cin >> value;
    InOneDimensional(Matrix, Array, n, m);
    if (value == "1")
    {
        int num = 0;
        if (m >= n)
            num = m;
        else
            num = n;
        int* selectedRowOrColumn = new int[num];

        cout << "Выберите строку: "; cin >> selectRow;
        cout << "Выберите столбец: "; cin >> selectColumn;
        cout << "\n\n";
        cout << "-< Матрица >-" << endl;
        MinElement(Array, n * m);
        MaxElement(Array, n * m);
        cout << "-< В строке " << selectRow << " >- " << endl;
        InlDismMinElements(Matrix, selectedRowOrColumn, n, m, selectRow, selectColumn, 1);
        MaxElement(selectedRowOrColumn, m);
        MinElement(selectedRowOrColumn, m); cout << endl;
        cout << "-< В столбце " << selectColumn << " >- " << endl;
        InlDismMinElements(Matrix, selectedRowOrColumn, n, m, selectRow, selectColumn, 2);
        MaxElement(selectedRowOrColumn, n);
        MinElement(selectedRowOrColumn, n); cout << endl;
        cout << "-< В главной диагонали >-" << endl;
        InlDismMinElements(Matrix, selectedRowOrColumn, n, m, selectRow, selectColumn, 3);
        MaxAndMinElementDiagonal(selectedRowOrColumn, n, m); cout << endl;
        cout << "-< В побочной диагонали >-" << endl;
        InlDismMinElements(Matrix, selectedRowOrColumn, n, m, selectRow, selectColumn, 4);
        MaxAndMinElementDiagonal(selectedRowOrColumn, n, m);
    }
    cout << "\nХотите найти элемент в массиве?\n1) Да\n2) Нет\n";
    cin >> value;
    if (value == "1")
        searchFunct(Matrix, n, m);
    countTriangle(n, m);
    cout << "\nХотите транспонировать матрицу?\n1) Да\n2) Нет\n";
    cin >> value;
    if (value == "1")
        transposition(Matrix, n, m);
    cout << "\nХотите умножить матрицу на число?\n1) Да\n2) Нет\n";
    cin >> value;
    if (value == "1")
    {
        Matrix = multyMatrix(Matrix, n, m);
        PutTwoDismensArray(n, m, Matrix);
    }
    cout << "Поиск нулевого элемента:" << endl;
    firstColumn(Matrix, n, m); cout << endl;
    InOneDimensional(Matrix, Array, n, m);
    descendingSort(Array, n * m);
    InTwoDimensional(Matrix, Array, n, m);
    PutTwoDismensArray(n, m, Matrix);
}