using System;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

namespace ConsoleApp1
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            List <TIntset> listOfsets = new();

            Console.WriteLine("1. Создать свое множество");
            Console.WriteLine("2. Создать множество с нулевыми значениями");
            Console.WriteLine("3. Создать множество со случайными значениями");
            Console.WriteLine("4. Объединение 2х множеств");
            Console.WriteLine("5. Проверить равенство множеств");
            Console.WriteLine("6. Просмотр множества");
            int count = -1;
            while (true)
            {
                try
                {

                    int choose = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
                    if (choose == 1)
                    {
                        Console.WriteLine("Максимальный размер:");
                        int maxsize = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
                        Console.WriteLine("Размер:");
                        int size = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
                        if (size > maxsize)
                        {
                            Console.WriteLine("Размер больше максимального! Максимаьный размер установлен на " + size);
                            maxsize = size;

                        }
                        Console.WriteLine("Значения (вводить через пробел):");
                        int[] array = Console.ReadLine().Split(' ').Select(int.Parse).ToArray();
                        listOfsets.Add(new TIntset(maxsize, size, array));
                        count++;
                        Console.WriteLine("Номер этого множества : " + count);
                    }

                    if (choose == 2)
                    {
                        listOfsets.Add(new TIntset(true));
                        count++;
                        Console.WriteLine("Номер этого множества: " + count);
                        listOfsets[count].GetInfo();
                    }

                    if (choose == 3)
                    {
                        listOfsets.Add(new TIntset());
                        count++;
                        Console.WriteLine("Номер этого множества: " + count);
                        listOfsets[count].GetInfo();
                    }
                    if (choose == 4)
                    {
                        Console.WriteLine("Введите номер множества 1: ");
                        int numSet1 = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
                        Console.WriteLine("Введите номер множества 2: ");
                        int numSet2 = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
                        listOfsets.Add(listOfsets[numSet1].Unity(listOfsets[numSet2]));
                        count++;
                        Console.WriteLine("Номер этого множества: " + count);
                        listOfsets[count].GetInfo();
                    }
                    if (choose == 5)
                    {
                        Console.WriteLine("Введите номер множества 1: ");
                        int numSet1 = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
                        Console.WriteLine("Введите номер множества 2: ");
                        int numSet2 = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());

                        Console.WriteLine("Множества равны? (False - нет, True - да)");
                        Console.WriteLine(listOfsets[numSet1].IsEquale(listOfsets[numSet2]));

                    }

                    if (choose == 6)
                    {
                        Console.WriteLine("Введите номер множества: ");
                        listOfsets[Convert.ToInt32(Console.ReadLine())].GetInfo();

                    }
                }
                catch (Exception e)
                {
                    continue;
                }


            }


        }
    }

    public class TIntset: IEnumerable
    {
        private bool Empty { get; set; }
        private int MaxSize { get; set; }
        private int Size { get; set; }
        public int[] Array { get; set; }


        public TIntset(TIntset previousTIntset)
        {
            MaxSize = previousTIntset.MaxSize;
            Size = previousTIntset.Size;
            Array = new int[previousTIntset.Array.Length];
            System.Array.Copy(previousTIntset.Array, Array, previousTIntset.Array.Length);
        }

        public TIntset(bool empt)
        {
            MaxSize = 1;
            Size = MaxSize;
            Array = new int[MaxSize];
            Array.ToList().Distinct().ToArray();
            Size = Array.Length;
        }

        public TIntset()
        {
            Random rnd = new();
            MaxSize = rnd.Next(1, 10);
            Size = rnd.Next(1, MaxSize);
            Array = new int[Size];
            for (int i = 0; i < Size; i++)
            {
                Array[i] = rnd.Next(1, 100);
            }
            Array.ToList().Distinct().ToArray();
            Size = Array.Length;
        }

        public TIntset(int ms)
        {
            Random rnd = new();
            MaxSize = ms;
            Size = rnd.Next(1, ms);
            Array = new int[Size];
            for (int i = 0; i < Size; i++)
            {
                Array[i] = rnd.Next(1, 100);
            }
            Array.ToList().Distinct().ToArray();
            Size = Array.Length;
        }

        public TIntset(int ms, int s)
        {
            Random rnd = new();
            MaxSize = ms;
            Size = s;
            Array = new int[s];
            for (int i = 0; i < Size; i++)
            {
                Array[i] = rnd.Next(1, 100);
            }
            Array.ToList().Distinct().ToArray();
            Size = Array.Length;
        }

        public TIntset(int[] ar)
        {
            MaxSize = ar.Length;
            Size = ar.Length;
            Array = ar.ToList().Distinct().ToArray();
            Size = Array.Length;
        }

        public TIntset(int ms, int s, int[] array)
        {
            MaxSize = ms;
            Size = s;
            Array = array;
            Array = Array.ToList().Distinct().ToArray();
            Size = Array.Length;
        }


        //Информация о множестве
        public void GetInfo()
        {
            Console.WriteLine("Max size: " + MaxSize);
            Console.WriteLine("Size: " + Size);
            Console.Write("Set: [ ");
            for (int i = 0; i < this.Array.Length; i++)
            {
                Console.Write(Array[i] + " ");
            }
            Console.WriteLine("]");
        }

        //Просмотр множества
        public void SetInfo()
        {
            for (int i = 0; i < this.Array.Length; i++)
            {
                Console.Write(this.Array[i] + " ");
            }
        }

        // Проверка на равенство
        public bool IsEquale(TIntset set)
        {
            int[] set1 = this.Array;
            int[] set2 = set.Array;

            System.Array.Sort(set1);
            System.Array.Sort(set2);

            if (set1.Length != set2.Length)
            {
                return false;
            }

            for (int i = 0; i < set1.Length; i++)
            {
                if (set1[i] != set2[i])
                {
                    return false;
                }
            }
            return true;
        }

        //Объединение 2х множеств
        public TIntset Unity(TIntset set)
        {
            int max = this.Array.Length + set.Array.Length;
            List<int> m = new();
            for (int i = 0; i < set.Array.Length; i++)
            {
                m.Add(set.Array[i]);
            }
            int temp = set.Array.Length + 1;
            for (int i = 0; i < this.Array.Length; i++)
            {
                m.Add(this.Array[i]);
            }
            m.Distinct();

            return new TIntset(max, m.Count, m.ToArray());
        }


        public IEnumerator GetEnumerator()
        {
            return Array.GetEnumerator();
        }
    }
}