import java.util.Scanner;
import java.io.*;

final class inpData {
    public int size;
    public int[][] matrix;

    public inpData(int size, int[][] matrix) {
        this.size = size;
        this.matrix = matrix;
    }
}

public class Main {
    private static final int MIN_SIZE = 2;
    private static final int MAX_SIZE = 10;
    private static final int MIN_VALUE = -1000;
    private static final int MAX_VALUE = 1000;
    private static final Scanner scan = new Scanner(System.in);

    public static void outputTaskInfo() {
        System.out.println("Данная программа находит определитель заданной матрицы." + "\n" +
                "Диапазон ввода значений порядка матрицы : " + MIN_SIZE + "..." + MAX_SIZE + ". \n" +
                "Диапазон ввода значений элементов матрицы: " + MIN_VALUE + "..." +  MAX_VALUE + ".");
    }

    public static int getVerificationOfChoice() {
        int choice = 0;
        boolean isIncorrect;

        do {
            isIncorrect = false;
            try {
                choice = Integer.parseInt(scan.nextLine());
            } catch (NumberFormatException e) {
                System.out.println("Проверьте корректность ввода данных!");
                isIncorrect = true;
            }
            if (!isIncorrect && (choice != 0 && choice != 1)) {
                System.out.println("Для выбора введите 0 или 1!");
                isIncorrect = true;
            }
        } while (isIncorrect);

        return choice;
    }

    public static String inputPathToFile() {
        boolean isIncorrect;
        String path;

        System.out.println("Укажите путь к файлу: ");

        do {
            isIncorrect = false;
            path = scan.nextLine();
            File file = new File(path);

            if (!file.exists()) {
                System.out.println("По указанному пути файл не найден! Укажите правильный путь: ");
                isIncorrect = true;
            }
        } while (isIncorrect);

        return path;
    }

    public static int readSizeFromConsole(){
        int size = 0;
        boolean isIncorrect;

        System.out.println("Введите значение размера матрицы: ");

        do {
            isIncorrect = false;
            try {
                size = Integer.parseInt(scan.nextLine());
            } catch (NumberFormatException e) {
                System.out.println("Проверьте корректность ввода данных!");
                isIncorrect = true;
            }
            if (!isIncorrect && (size < MIN_SIZE || size > MAX_SIZE)) {
                System.out.println("Введите число от " + MIN_SIZE + " до " + MAX_SIZE + "!");
                isIncorrect = true;
            }
        } while (isIncorrect);

        return size;
    }

    public static int readSizeFromFile(final String path) {
        int size;

        System.out.println("Происходит чтение размеров матрицы...");

        try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(path))) {
            size = Integer.parseInt(br.readLine());
            if (size < MIN_SIZE || size > MAX_SIZE) {
                System.out.println("Ошибка при считывании размера из файла!Введите размер с консоли!");
                size = readSizeFromConsole();
            }
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("Ошибка при считывании размера из файла!Введите размер с консоли!");
            size = readSizeFromConsole();
        }

        return size;
    }

    public static void outputSize(final int choice, int size, String path) {
        boolean isIncorrect;

        if (choice == 0)
            System.out.println("Размер матрицы равен " + size + ".");
        if (choice == 1) {
            System.out.println("Вывод значения раземера в файл...");

            do {
                isIncorrect = false;
                try {
                    FileWriter writer = new FileWriter(path);
                    writer.write(size + "\n");
                    writer.close();
                } catch (IOException e) {
                    isIncorrect = true;
                    System.out.println("Ошибка! Измените параметры файла или укажите новую ссылку!");
                    path = inputPathToFile();
                }
            } while (isIncorrect);

            System.out.println("Данные успешно записаны в файл!");
        }
    }

    public static int[][] fillMatrixFromConsole(final int size) {
        int[][] matrix = new int[size][size];
        boolean isIncorrect;

        for (int i = 0; i < size; i++) {
            for (int j = 0; j < size; j++) {
                System.out.println("Введите значение элемента " + (i + 1) + "-ой строки " + (j + 1) + "-го столбца матрицы: ");

                do {
                    isIncorrect = false;
                    try {
                        matrix[i][j] = Integer.parseInt(scan.nextLine());
                    } catch (NumberFormatException e) {
                        System.out.println("Проверьте корректность ввода данных!");
                        isIncorrect = true;
                    }

                    if (!isIncorrect && (matrix[i][j] < MIN_VALUE || matrix[i][j] > MAX_VALUE)) {
                        isIncorrect = true;
                        System.out.println("Введите число от " + MIN_VALUE + " до " + MAX_VALUE + "!");
                    }
                } while (isIncorrect);
            }
        }

        return matrix;
    }

    public static int[][] fillMatrixFromFile (final int size, final String path) throws FileNotFoundException {
        int[][] matrix = new int[size][size];
        int count = 0 ;
        Scanner fr = new Scanner(new File(path));

        System.out.println("Чтение матрицы...");
        fr.nextLine();
        while (fr.hasNext()) {
            fr.next();
            count++;
        }

        fr.close();

        if (count > size * size) {
            System.out.println("Ошибка при чтении матрицы! Введите матрицу с консоли!");
            matrix = fillMatrixFromConsole(size);
        } else {
            fr = new Scanner(new File(path));
            fr.nextLine();

            for (int i = 0; i < size; i++) {
                for (int j = 0; j < size; j++) {
                    try {
                        matrix[i][j] = fr.nextInt();
                    } catch (Exception e) {
                        System.out.println("Ошибка при считывании матрицы из файла!Введите матрицу с консоли!");
                        matrix = fillMatrixFromConsole(size);
                    }
                    if (matrix[i][j] < MIN_VALUE || matrix[i][j] > MAX_VALUE) {
                        System.out.println("Ошибка при считывании матрицы из файла!Введите матрицу с консоли!");
                        matrix = fillMatrixFromConsole(size);
                    }
                }
            }
        }

        return matrix;
    }

    public static void outputMatrix(final int choice, String path, final int[][] matrix, final int size) {
        boolean isIncorrect;

        if (choice == 0) {
            System.out.println("Вывод начальной матрицы: ");
            for (int i = 0; i < size; i++)
            {
                for (int j = 0; j < size; j++)
                    System.out.print(matrix[i][j] + "\t");
                System.out.print("\n");
            }
            System.out.print("\n");
        }

        if (choice == 1) {
            System.out.println("Вывод начальной матрицы в файл...");

            do {
                isIncorrect = false;
                try {
                    FileWriter writer = new FileWriter(path, true);
                    BufferedWriter bufferWriter = new BufferedWriter(writer);

                    for (int i = 0; i < size; i++)
                    {
                        for (int j = 0; j < size; j++)
                            bufferWriter.write(matrix[i][j] + "\t");
                        bufferWriter.write("\n");
                    }
                    bufferWriter.write("\n");

                    bufferWriter.close();
                    writer.close();
                } catch (IOException e) {
                    isIncorrect = true;
                    System.out.println("Ошибка! Измените параметры файла или укажите новую ссылку!");
                    path = inputPathToFile();
                }
            } while (isIncorrect);

            System.out.println("Данные успешно записаны в файл!");
        }
    }

    public static int findDeterminant(final int[][] matrix){
        int i, j, m, counter, k, sum, sign;
        sum = 0;
        if (matrix.length == 1) {
            sum = matrix[0][0];
        } else {
            int[][] minor = new int[matrix.length - 1][matrix.length - 1];
            counter = 0;
            for (k = 0; k < matrix.length; k++) {
                sign = -1;
                for (m = 0; m < k + 1; m++)
                    sign = -sign;
                for (i = 1; i < matrix.length; i++)
                    for (j = 0; j < matrix.length; j++)
                        if (j != k) {
                            minor[i - 1][counter % (matrix.length - 1)] = matrix[i][j];
                            counter++;
                        }
                sum += sign * matrix[0][k] * findDeterminant(minor);
            }
        }
        return sum;
    }

    public static void outputDeterminant(final int choice, String path, final int determinant) {
        boolean isIncorrect;

        if (choice == 0)
            System.out.println("Определитель матрицы равен " + determinant + ".");
        if (choice == 1) {
            System.out.println("Вывод значения определителя матрицы в файл...");

            do {
                isIncorrect = false;
                try {
                    FileWriter writer = new FileWriter(path);
                    writer.write(determinant + "\n");
                    writer.close();
                } catch (IOException e) {
                    isIncorrect = true;
                    System.out.println("Ошибка! Измените параметры файла или укажите новую ссылку!");
                    path = inputPathToFile();
                }
            } while (isIncorrect);

            System.out.println("Данные успешно записаны в файл!");
        }
    }

    public static inpData processUserInput() throws FileNotFoundException {
        int size = 0;
        int choiceForInput;
        int[][] matrix = new int[0][];
        String pathToIn;

        System.out.println("Вы желаете ввести данные с консоли(0) или взять данные из файла(1)?");
        choiceForInput = getVerificationOfChoice();

        if (choiceForInput == 0) {
            size = readSizeFromConsole();
            matrix = fillMatrixFromConsole(size);
        }
        if (choiceForInput == 1) {
            pathToIn = inputPathToFile();
            size = readSizeFromFile(pathToIn);
            matrix = fillMatrixFromFile(size, pathToIn);
        }
        return new inpData(size, matrix);
    }

    public static void processUserOutput(int size, int[][] matrix, int determinant) {
        int choiceForOutput;
        String pathToOut = "";

        System.out.println("Вы желаете получить результат в консоли(0) или в файле(1)?");
        choiceForOutput = getVerificationOfChoice();

        if (choiceForOutput == 1)
            pathToOut = inputPathToFile();
        outputSize(choiceForOutput, size, pathToOut);
        outputMatrix(choiceForOutput, pathToOut, matrix, size);
        outputDeterminant(choiceForOutput, pathToOut, determinant);
    }

    public static void main (String[] args) throws FileNotFoundException {
        outputTaskInfo();
        inpData data = processUserInput();
        int determinant = findDeterminant(data.matrix);
        processUserOutput(data.size, data.matrix, determinant);

        scan.close();
    }
}