#include <iostream>

#include <stdio.h>

#include <fstream>

using namespace std;

int min;
int i, j, ip, ipf, jp, K;
int i1, i2, i3, i4, J1, j2, j3, j4, i1start, i2start, i3start, i4start, j1start, j2start, j3start, j4start;
int temp;

void rotateMatrix(int k, int **A)
{
    K = k * k - 1;

    // 1. Ищем минимум
    ip = 0, jp = K;
    min = A[ip][jp];
    for (ip = 1, jp = jp - 1; jp >= 0; ip = ip + 1, jp = jp - 1)
    {
        if (A[ip][jp] < min)
            min = A[ip][jp];
    }

    cout << "Минимальный элемент матрицы A на побочной диагонали: " << min << endl;

    // 2. & 3.
    for (i = 0; i < k; i++)
    {
        for (j = 0; j < k; j++)
        {

            // 2.
            ip = k * i, ipf = k * (i + 1);
            jp = k * j;
            for (; ip < ipf; ip = ip + 1, jp = jp + 1)
            {
                if (A[ip][jp] == min)
                {
                    // 3.
                    cout << "Вызов 3 шага для подматрицы : " << i << " " << j << endl;

                    i1start = k * i, j1start = k * j;
                    i2start = k * i, j2start = (j + 1) * k - 1;
                    i3start = (i + 1) * k - 1, j3start = (j + 1) * k - 1;
                    i4start = (i + 1) * k - 1, j4start = k * j;

                    while (1)
                    {

                        i1 = i1start;
                        J1 = j1start;
                        i2 = i2start;
                        j2 = j2start;
                        i3 = i3start;
                        j3 = j3start;
                        i4 = i4start;
                        j4 = j4start;

                        while (1)
                        {

                            temp = A[i1][J1];
                            A[i1][J1] = A[i2][j2];
                            A[i2][j2] = A[i3][j3];
                            A[i3][j3] = A[i4][j4];
                            A[i4][j4] = temp;

                            J1++;
                            if (J1 == j2start)
                                break;
                            else
                                i2++, j3--, i4--;
                        }

                        // 3.5
                        i1start++, i3start--;
                        if (i1start < i3start)
                            j1start++, i2start++, j2start--, j3start--, i4start--, j4start++;
                        else
                            break;
                    }

                    break;
                }
            }
        }
    }

    // 4.

    i1start = 0, j1start = 0;
    i2start = 0, j2start = K;
    i3start = K, j3start = K;
    i4start = K, j4start = 0;

    while (1)
    {

        i1 = i1start;
        J1 = j1start;
        i2 = i2start;
        j2 = j2start;
        i3 = i3start;
        j3 = j3start;
        i4 = i4start;
        j4 = j4start;

        while (1)
        {

            temp = A[i4][j4];
            A[i4][j4] = A[i3][j3];
            A[i3][j3] = A[i2][j2];
            A[i2][j2] = A[i1][J1];
            A[i1][J1] = temp;

            J1++;
            if (J1 == j2start)
                break;
            else
                i2++, j3--, i4--;
        }

        // 4.5
        i1start++, i3start--;
        if (i1start < i3start)
            j1start++, i2start++, j2start--, j3start--, i4start--, j4start++;
        else
            break;
    }
}

void main()
{
    setlocale(LC_ALL, "Russian");
    int k;      //Размерность матрицы
    int square; //Перемнная в которой хранится k*k
    ifstream in;
    in.open("test.txt");
    int numberTest; //Переменная для хранения номера теста
    if (in.is_open())
    {
        for (numberTest = 1; numberTest < 5; numberTest++)
        {
            cin.get();
            cout << endl
                 << "-------Тест №" << numberTest << "-------" << endl;
            in >> k; //Считываем размерность матрицы
            cout << endl
                 << k << endl;
            square = k * k;
            int **A;

            A = new int *[square]; //Выделение памяти под матрицу размерности k*k
            for (int i = 0; i < square; i++)
                A[i] = new int[square];
            //Считыввание
            for (int i = 0; i < square; i++)
                for (int j = 0; j < square; j++)
                    in >> A[i][j];

            //Вывод входной матрицы
            cout << "Входная матрица теста №" << numberTest << endl;
            for (int i = 0; i < square; i++)
            {
                for (int j = 0; j < square; j++)
                    cout << A[i][j] << " ";
                cout << "\n";
            }
            cout << endl
                 << "Нажмите любую клавишу." << endl;
            cin.get();

            rotateMatrix(k, A); //Преобразование матрицы
            cout << "Преобразованная матрица теста №" << numberTest << endl;
            for (int i = 0; i < square; i++)
            {
                for (int j = 0; j < square; j++)
                    cout << A[i][j] << " ";
                cout << "\n";
            }
        }
    }
    cin.get();
    in.close();
}