using System;

namespace SeminarniPrace
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            ConsoleHandling.PrintHeadline();
            while (true)
            {
                ConsoleHandling.SelectionInput("Vybraný režim: ");
            }
        }
    }

    class ConsoleHandling
    {
        static int a = -1, b = -1;

        public static void ClearCurrentConsoleLine()
        {
            Console.SetCursorPosition(0, Console.CursorTop);
            Console.Write(new string(' ', Console.WindowWidth));
            Console.SetCursorPosition(0, Console.CursorTop);
        }
        public static void PrintHeadline()
        {
            Console.Clear();
            Console.WriteLine("1) zadání nezáporného celého čísla a");
            Console.WriteLine("2) zadání nezáporné celočíselné mocniny n");
            Console.WriteLine("3) výpis binomické věty(x + a)^n");
            Console.WriteLine("4) výpis binomické věty (x - a)^n");
            Console.WriteLine("------------------------------------------------------");
            Console.WriteLine("0) ukončení programu");
            Console.WriteLine();

            if (a != -1)
            {
                Console.SetCursorPosition(0, 0);
                ClearCurrentConsoleLine();
                Console.WriteLine("1) úprava nezáporného celého čísla a = " + a);
            }
            if (b != -1)
            {
                Console.SetCursorPosition(0, 1);
                ClearCurrentConsoleLine();
                Console.WriteLine("2) úprava nezáporné celočíselné mocniny n = " + b);
            }
            Console.SetCursorPosition(0, 7);
        }

        public static void SelectionInput(string lineToPrint)
        {

            int caseIn = 5;
            Console.Write(lineToPrint);
            try
            {
                caseIn = int.Parse(Console.ReadLine());
            }
            catch (Exception ex)
            {
                if (ex is System.FormatException) { }
                else if (ex is System.OverflowException) { }
                else throw;
            }

            switch (caseIn)
            {
                case 0:
                    Console.Clear();
                    Console.WriteLine("Ukončuji program...");
                    System.Environment.Exit(1);
                    break;
                case 1:
                    a = InputNumberValid('a');
                    PrintHeadline();
                    break;
                case 2:
                    b = InputNumberValid('b');
                    PrintHeadline();
                    break;
                case 3:
                    Console.WriteLine(Computing.BinSentence(a, b, false));
                    break;
                case 4:
                    Console.WriteLine(Computing.BinSentence(a, b, true));
                    break;
                default:
                    Console.WriteLine("Zadána neplatná volba!");
                    break;
            }
        }
        static int InputNumberValid(char selectArg)
        {
            int userInput = -1;
            while (userInput < 0)
            {
                Console.Write("Zadejte hodnotu čísla " + selectArg + ": ");
                try
                {
                    userInput = int.Parse(Console.ReadLine());
                    if (userInput < 0) Console.WriteLine("Číslo nesmí být záporné, zkus to znovu!");
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    if (ex is System.FormatException) Console.WriteLine("Číslo nesmí obsahovat nečíselné znaky, zkus to znova!");
                    else if (ex is System.OverflowException) Console.WriteLine("Zadáno neplatné číslo!");
                    else throw;
                }
            }
            return userInput;
        }
    }

    class Computing
    {
        static int Factorial(int n)
        {
            int fn = 1;
            for(int i=1; i<n+1; i++)
            {
                fn *= i;
            }
            return fn;
        }
        static int ComNum(int n, int k)
        {
            int nk = Factorial(n) / (Factorial(n - k) * Factorial(k));
            return nk;
        }
        public static string BinSentence(int a, int n, bool negative)
        {
            if (a != -1 && n != -1)
            {
                char sign;
                if (negative == true) sign = '-';
                else sign = '+';

                string message = String.Format("(x {0} {1})^{2} = ", sign, a, n);
                string message2 = "";

                if (n == 0) message2 = "1";
                else if (a == 0 && n == 1) message2 = "x";
                else if (n == 1) message2 = String.Format("x {0} {1}", sign, a);
                else if (a == 0) message2 = String.Format("x^{0}", n);
                else
                {
                    for (int i = 0; i < n + 1; i++)
                    {
                        if (i == 0) message2 += String.Format("x^{0}", n);
                        if (negative == true && i % 2 == 1 && i != 0) message2 += (" - ");
                        else if (i != 0) message2 += (" + ");
                        if (i != n && i != 0 && (n - i) != 1) message2 += String.Format("{0}x^{1}", (ComNum(n, i) * Math.Pow(a, i)), n - i);
                        else if (i != n && i != 0) message2 += String.Format("{0}x", (ComNum(n, i) * Math.Pow(a, i)));
                        if (i == n) message2 += Math.Pow(a, n);
                    }
                }
                return message + message2 + "\n";
            }
            else if (a == -1) return "Chybí hodnota čísla a. Bez jejího zadání nelze pokračovat!";
            else if (n == -1) return "Chybí hodnota mocniny n. Bez jejího zadání nelze pokračovat!";
            else return "Nejprve je nutné zadat hodnoty pro výpočet!";

        }
    }
}