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

//funkcja rezerwuje pamiec na macierz
void stworz_macierz(float **& tab,int n)
{
    tab = new float *[n];
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        tab[i] = new float[n];
    }
}

//funkcja wypelnia macierz liczbami wpisanymi z klawiatury
void wypelnij_macierz(float **& tab,int n)
{
    float tmp;
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        for (int j = 0; j < n; j++)
        {
            cout << "Podaj wartosc o indeksie " << i + 1 << "x" << j + 1 << ": ";
            cin >> tmp;
            tab[i][j] = tmp;
        }
    }
}

//funkcja wypelnia macierz losowymi liczbami z zadnego przedzialu
void wypelnij_macierz_losowo(float **& tab, int n)
{
    int a, b;
    cout << "Losuj liczby z przedzialu od ";
    cin >> a;
    cout << "Losuj liczby z przedzialu od " << a << " do ";
    cin >> b;
    if (a < b)
    {
        for (int i = 0; i < n; i++)
        {
            for (int j = 0; j < n; j++)
            {
                tab[i][j] = rand() % abs((-1 * a) + b + 1) + a;
            }
        }
    }
    else
    {
        for (int i = 0; i < n; i++)
        {
            for (int j = 0; j < n; j++)
            {
                tab[i][j] = rand() % abs((-1 * a) + b + 1) + b;
            }
        }
    }
}

//funkcja zwalnia pamięć zajeta uprzednio przez macierz
void zwolnij_pamiec(float **& tab, int n)
{

    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        delete[] tab[i];
    }
    delete[] tab;
}

//funkcja liczy wyznacznik z macierzy stopnia drugiego a następnie wyswietla działanie oraz wynik
void det_2(float **& tab, int n)
{
    cout << "A =" << endl;
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        for (int j = 0; j < n; j++)
        {
            cout << tab[i][j] << " ";
        }
        cout << endl;
    }
    float det = tab[0][0] * tab[1][1] - (tab[0][1] * tab[1][0]);
    cout << "detA = " << tab[0][0] << " * " << tab[1][1] << " - (" << tab[0][1] << " * " << tab[1][0] << ") = " << det << endl;
}

//funkcja liczy wyznacznik z macierzy stopnia trzeciego metoda Sarrusa a następnie wyswietla działanie oraz wynik
void det_3(float **& tab, int n)
{
    cout << "A =" << endl;
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        for (int j = 0; j < n; j++)
        {
            cout << tab[i][j] << " ";
        }
        cout << endl;
    }
    float det = (tab[0][0] * tab[1][1] * tab[2][2] + tab[0][1] * tab[1][2] * tab[2][0] + tab[0][2] * tab[1][0] * tab[2][1]) -
                (tab[2][0] * tab[1][1] * tab[0][2] + tab[2][1] * tab[1][2] * tab[0][0] + tab[2][2] * tab[1][0] * tab[0][1]);
    cout << "detA = " << "("<<tab[0][0] << "*" << tab[1][1]<<"*" << tab[2][2] << "+" << tab[0][1] << "*" << tab[1][2] << "*" << tab[2][0] << "+" << tab[0][2] << "*" << tab[1][0] << "*" << tab[2][1]<<") -" << endl;
    cout << "      - (" << tab[2][0] << "*" << tab[1][1] << "*" << tab[0][2] << "+" << tab[2][1] << "*" << tab[1][2] << "*" << tab[0][0] << "+" << tab[2][2] << "*" << tab[1][0]<<"*" << tab[0][1] << ") = " << det << endl;
}

//funkcja liczy wyznacznik z macierzy stopnia trzeciego za pomocą rozwiniecia Laplace’a a następnie wyswietla działanie oraz wynik
void det_3_laplace(float **& tab, int n)
{
    cout << "A =" << endl;
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        for (int j = 0; j < n; j++)
        {
            cout << tab[i][j] << " ";
        }
        cout << endl;
    }
    float det = (tab[0][0] * ((tab[1][1] * tab[2][2]) - (tab[1][2] * tab[2][1]))) -
                (tab[0][1] * ((tab[1][0] * tab[2][2]) - (tab[1][2] * tab[2][0]))) +
                (tab[0][2] * ((tab[1][0] * tab[2][1]) - (tab[1][1] * tab[2][0])));
    cout << "detA = " << tab[0][0] << "*(" << tab[1][1] << "*" << tab[2][2] << "-" << tab[1][2] << "*" << tab[2][1]<<")-" << endl;
    cout << "-" << tab[0][1] << "*(" << tab[1][0] << "*" << tab[2][2] << "-" << tab[1][2] << "*" << tab[2][0] << ")+" << endl;
    cout << "+" << tab[0][2] << "*(" << tab[1][0] << "*" << tab[2][1] << "-" << tab[1][1] << "*" << tab[2][0] << ") = " << det << endl;
}

//funkcja glowna zawierajaca menu oraz odwołania do poszczególnych funkcji
int main()
{
    srand(time(NULL));
    float **macierz = 0;
    int wybor_menu=0;
    while (wybor_menu != 7)
    {
        cout << "1. Wyznacznik st. 2" << endl;
        cout << "2. Wyznacznik st. 2 - elementy losowe" << endl;
        cout << "3. Wyznacznik st. 3 (metoda Sarrusa)" << endl;
        cout << "4. Wyznacznik st. 3 (metoda Sarrusa) - elementy losowe" << endl;
        cout << "5. Wyznacznik st. 3 (Rozwiniecie Laplace'a)" << endl;
        cout << "6. Wyznacznik st. 3 (Rozwiniecie Laplace'a) - elementy losowe" << endl;
        cout << "7. Zamknij program" << endl;
        cout << "Wybierz opcje: ";
        cin >> wybor_menu;

        if (wybor_menu == 1 || wybor_menu == 2 || wybor_menu == 3 || wybor_menu == 4 || wybor_menu == 5 || wybor_menu == 6 || wybor_menu==7)
        {
            switch (wybor_menu)
            {
            case 1:
                stworz_macierz(macierz, 2);
                wypelnij_macierz(macierz, 2);
                det_2(macierz, 2);
                zwolnij_pamiec(macierz, 2);
                break;
            case 2:
                stworz_macierz(macierz, 2);
                wypelnij_macierz_losowo(macierz, 2);
                det_2(macierz, 2);
                zwolnij_pamiec(macierz, 2);
                break;
            case 3:
                stworz_macierz(macierz, 3);
                wypelnij_macierz(macierz, 3);
                det_3(macierz, 3);
                zwolnij_pamiec(macierz, 3);
                break;
            case 4:
                stworz_macierz(macierz, 3);
                wypelnij_macierz_losowo(macierz, 3);
                det_3(macierz, 3);
                zwolnij_pamiec(macierz, 3);
                break;
            case 5:
                stworz_macierz(macierz, 3);
                wypelnij_macierz(macierz, 3);
                det_3_laplace(macierz, 3);
                zwolnij_pamiec(macierz, 3);
                break;
            case 6:
                stworz_macierz(macierz, 3);
                wypelnij_macierz_losowo(macierz, 3);
                det_3_laplace(macierz, 3);
                zwolnij_pamiec(macierz, 3);
                break;
            case 7:
                break;
            }
        }
        else
            cout << "Wprowadzono nieprawidlowa wartosc!" << endl;
    }
}