#include "pch.h"
#include <iostream>
#include <conio.h>
#include <sstream>
#include <Windows.h>
#include <iomanip>
#include <fstream>

using namespace std;

typedef int ElemType;

#define MemA1 -1
#define MemA2 -2

struct matrix {
    int row;
    int col;
};

struct InvalidElement {
    int row;
    int col;
    int pos;
};

enum Error {

    NotFail,
    ErrorOpenFile,
    ErrorFileEOF,
    ErrorRectangle,
    ErrorMemoryAllocation,
    ErrorProcessingMatr,
    ErrorInvalidElement

};

union ErrorInfo {

    int OpenFile;
    int Rectangle;
    int ProcessingMatr;
    int MemoryAllocation;
    InvalidElement Element;

};

void DeleteMatr(int row, ElemType** matr) {

    if (!matr)
        return;
    for (int i = 0; i < row; i++)
        delete[] matr[i];
    delete[] matr;
}

int MemoryAllocation(const matrix& Matr, ElemType**& matr) {

    int i = MemA1;
    matr = nullptr;
    try
    {
        matr = new ElemType*[Matr.row];
        for (i = 0; i < Matr.row; i++)
            matr[i] = new ElemType[Matr.col];
    }
    catch (...)
    {
        DeleteMatr(i, matr);
        return i;
    }

    return MemA2;
}

Error LoadMatr(const string& FileName, matrix& DimensionMatr, ElemType**& matr, ErrorInfo* EInfo = nullptr) {

    ifstream fin;
    ElemType symbol;
    int details = 0, AbsSymbolPos;
    char FlowState = 0, state;
    bool CompleteCheck = true;
    DimensionMatr.col = 0;
    DimensionMatr.row = 0;
    matr = nullptr;

    fin.open(FileName);

    if (!fin.is_open()) {
        if (EInfo) {
            EInfo->OpenFile = errno;
        }
        return ErrorOpenFile;
    }

    fin >> ws;
    if (fin.eof()) {
        fin.close();
        return ErrorFileEOF;
    }


    while (CompleteCheck) {
        if (EInfo)
            AbsSymbolPos = fin.tellg();
        fin >> symbol;

        if (fin.fail() || ((state = fin.peek()) != ' ' && state != '\t' && state != '\n' && state != EOF)) {
            fin.close();
            if (EInfo) {
                EInfo->Element.row = DimensionMatr.row;
                EInfo->Element.col = DimensionMatr.col;
                EInfo->Element.pos = AbsSymbolPos;
            }
            DimensionMatr.col = 0;
            DimensionMatr.row = 0;
            return ErrorInvalidElement;
        }

        DimensionMatr.col++;

        while (FlowState != EOF) {
            FlowState = fin.get();
            switch (FlowState) {
            case ' ': case '\t':
                break;
            case EOF:
                CompleteCheck = false;
            case '\n':
                if (DimensionMatr.col) {

                    DimensionMatr.row++;
                    details += DimensionMatr.col;

                    if (details != DimensionMatr.col * (DimensionMatr.row)) {
                        fin.close();

                        if (EInfo)
                            EInfo->Rectangle = DimensionMatr.row;

                        DimensionMatr.col = 0;
                        DimensionMatr.row = 0;
                        return ErrorRectangle;
                    }

                    DimensionMatr.col = 0;
                }
                break;
            default:
                //fin.seekg(-1, ios::cur);
                //fin.seekg(fin.tellg()-1);
                fin.unget();
                FlowState = EOF;
            }
        }
        FlowState = 0;
    }

    DimensionMatr.col = details / DimensionMatr.row;

    int ErrorMA;
    ErrorMA = MemoryAllocation(DimensionMatr, matr);
    if (ErrorMA != MemA2) {
        fin.close();
        if (EInfo != NULL)
            EInfo->MemoryAllocation = ErrorMA;
        return ErrorMemoryAllocation;
    }

    fin.clear();
    fin.seekg(0);


    for (int i = 0; i < DimensionMatr.row; i++) {
        for (int j = 0; j < DimensionMatr.col; j++)
            fin >> matr[i][j];
    }

    fin.close();
    return NotFail;
}


Error MatrProcessing(const matrix& DimensionMatr, ElemType** matr) {

    ElemType* sumA;
    try {
        sumA = new ElemType[DimensionMatr.col]();
    }
    catch (...) {
        return ErrorMemoryAllocation;
    }

    for (int i = 0; i < DimensionMatr.row; i++) {
        for (int j = 0; j < DimensionMatr.col; j++)
            sumA[j] += matr[i][j];
    }

    int min = sumA[0];
    for (int i = 1; i < DimensionMatr.col; i++)
        if (sumA[i] < min)
            min = sumA[i];

    delete[] sumA;

    for (int i = 0; i < DimensionMatr.row; i++)
        for (int j = 0; j < DimensionMatr.col; j++)
            matr[i][j] -= min;

    return NotFail;
}


Error CopyMatr(const matrix& Matr, ElemType** matr, ElemType**& DuplicateMatr, ErrorInfo* EInfo = nullptr) {

    int ErrorMA;

    ErrorMA = MemoryAllocation(Matr, DuplicateMatr);
    if (ErrorMA != MemA2) {
        if (EInfo != nullptr)
            EInfo->MemoryAllocation = ErrorMA;
        return ErrorMemoryAllocation;
    }

    for (int i = 0; i < Matr.row; i++) {
        for (int j = 0; j < Matr.col; j++) {
            DuplicateMatr[i][j] = matr[i][j];
        }
    }

    return NotFail;
}


string OutMatr(matrix& Matr, ElemType**& matr, int pr = 2, int w = 7) {

    stringstream sMatr;
    sMatr << fixed << setprecision(pr);
    for (int i = 0; i < Matr.row; i++) {
        for (int j = 0; j < Matr.col; j++)
            sMatr << left << setw(w) << matr[i][j];
        sMatr << "\n";
    }

    return string(sMatr.str());
}


int main()
{
    SetConsoleCP(1251);
    SetConsoleOutputCP(1251);
    Error mistake;
    ErrorInfo EInfo;
    string FileName, MatrStr;
    ElemType** Matr;
    matrix DimensionMatr;


    while (true) {
        system("cls");

        cout << "Введите название файла или * для прекращения работы программы." << endl;
        cin.ignore(cin.rdbuf()->in_avail());
        getline(cin, FileName);

        if (FileName == "*")
            return 0;

        mistake = LoadMatr(FileName, DimensionMatr, Matr, &EInfo);

        if (mistake != NotFail) {
            switch (mistake) {
            case ErrorOpenFile:
                cout << "Не удалось открыть файл \"" << FileName << "\". Код системной ошибки: " << EInfo.OpenFile << endl;
                cout << "Нажмите любую клавишу для продолжения." << endl;
                _getch();
                system("cls");
                continue;

            case ErrorFileEOF:
                cout << "Файл не содержит данных." << endl;
                cout << "Нажмите любую клавишу для продолжения." << endl;
                _getch();
                system("cls");
                continue;

            case ErrorInvalidElement:
                cout << "Некорректный элемент в " << EInfo.Element.row + 1 << " строке, "
                    << EInfo.Element.col + 1 << " столбце, под №" << EInfo.Element.pos << endl;

                cout << "Нажмите любую клавишу для продолжения." << endl;
                _getch();
                system("cls");
                continue;

            case ErrorRectangle:
                cout << "Матрица не прямоугольная, начиная с " << EInfo.Rectangle + 1 << " строки." << endl;

                cout << "Нажмите любую клавишу для продолжения." << endl;
                _getch();
                system("cls");
                continue;

            case ErrorMemoryAllocation:
                if (ErrorMemoryAllocation == MemA1)
                    cout << "Не удалось выделить память под массив указателей." << endl;
                else
                    cout << "Не удалось выделить память под " << EInfo.MemoryAllocation << " строку." << endl;

                cout << "Нажмите любую клавишу для продолжения." << endl;
                _getch();
                system("cls");
                continue;
            }
        }


        cout << "Изначальная матрица:" << endl;

        cout << OutMatr(DimensionMatr, Matr);

        ElemType** DuplicateMatr;

        mistake = CopyMatr(DimensionMatr, Matr, DuplicateMatr, &EInfo);

        if (mistake != NotFail) {
            DeleteMatr(DimensionMatr.row, Matr);
            if (EInfo.MemoryAllocation == MemA1)
                cout << "Не удалось выделить память под массив указателей." << endl;
            else
                cout << "Не удалось выделить память " << EInfo.MemoryAllocation << " строку." << endl;

            cout << "Нажмите любую клавишу для продолжения." << endl;
            _getch();
            system("cls");
            continue;
        }

        mistake = MatrProcessing(DimensionMatr, DuplicateMatr);

        if (mistake == ErrorMemoryAllocation) {
            DeleteMatr(DimensionMatr.row, Matr);
            DeleteMatr(DimensionMatr.row, DuplicateMatr);
            cout << "Не удалось выделить память под массив." << endl;

            cout << "Нажмите любую клавишу для продолжения." << endl;
            _getch();
            system("cls");
            continue;
        }

        cout << endl << "Обработанная матрица:" << endl;
        cout << OutMatr(DimensionMatr, DuplicateMatr);

        DeleteMatr(DimensionMatr.row, Matr);
        DeleteMatr(DimensionMatr.row, DuplicateMatr);
        _getch();
        system("cls");
    }
}