#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
using namespace std;

//создание двумерной таблицы случайных действительных чисел
void cr2mf()
{
    int m, n, i, j;
    printf("create table of real numbers\n");
    printf("m=");
    scanf("%d",&m);
    printf("n=");
    scanf("%d",&n);
    srand(time(NULL));
    FILE*f;
    f=fopen("dat.txt","w");
    float p;
    for (i=0; i<=m-1; i++ )
    {
        for (j=0; j<=n-1; j++ )
        {
           p=(float) rand()*2000/RAND_MAX -1000;
           fprintf(f,"%11.6f     ",p);
        }
        fprintf(f,"\n");

    }
    fclose(f);
};

//проверка существовавния текстового файла dat.txt  
int experiment() 
{
    FILE *f;
    f=fopen("dat.txt", "r");
    if (f == NULL)  return 1;
    fclose(f);
};

//подсчёт количества строк и столбцов в таблице чисел файла dat.txt
//m - количество строк, n - количество столбцов 
void number(int &m, int &n)
{
    FILE *f;
    m=0;
    n=-1;
    float x;
    f=fopen("dat.txt","r");
    while(!feof(f))
        {
           n++;
           fscanf(f,"%f",&x);
        };
    fclose(f);
    char s[200];
    f=fopen("dat.txt","r");
    while ( NULL != fgets ( s, 200, f ) ) m++;
    fclose(f);
    n=n/m;
} 
 
//создание одномерного массива размера m*n из файла dat.txt
void readfile(int k, float mas[])
{
    FILE *f;
    f=fopen("dat.txt","r");
    for (int i=0; i<k; i++) fscanf(f, "%f", &mas[i]);
    fclose(f);
} 

//вывод массива на экран в виде таблицы, имеющей m строк и n столбцов
void showmas(int m, int n, float mas[])
{
   int k=0; 
   for (int i=0; i<m; i++)
   {
        for (int j=0; j<n; j++) {printf("%13.6f", mas[k]); k++;}
        printf("\n");
    }   
}

//добавление строки в выходной текстовый файл sort.txt
void apstr(char p[]) 
{  
   FILE *f; 
   f=fopen("out.txt","a"); 
   fprintf(f, "%s", p);
   fclose(f);
}

//запись в выходной файл таблицы чисел в виде  m строк и n столбцов
void aptable(int m, int n, float mas[])
{
   FILE *f;
   f=fopen("out.txt","a");
   int k=0;
   for (int i=0; i<m; i++)
   {
        for (int j=0; j<n; j++) {fprintf(f, "%13.6f", mas[k]); k++;}
        fprintf(f,"\n");
    }
   fclose(f);
}

//сортировка элементов таблицы первым способом
void sort1(int m, int n, float x[], float y[])
{   
    int i, j, k;
    float **mas=new float*[m];
    for (i=0; i<m; i++)
    mas[i] = new float[n];
    k=0;
    for (i=0; i<m; i++)
         for (j=0; j<n; j++) {mas[i][j]=x[k]; k++;}
    k=0;
    for (j=0; j<n; j++)
    {
        if (j-j/2*2==0) {for (i=0; i<m; i++) {y[k]=mas[i][j]; k++;}}
        else            {for (i=m-1; i>=0; i--) {y[k]=mas[i][j]; k++;}};
    };
}

//сортировка элементов таблицы вторым способом
void sort2(int m, int n, float x[], float y[])
{
    int i, j, k;
    float **mas=new float*[m];
    for (i=0; i<m; i++)
    mas[i] = new float[n];
    k=0;
    for (i=0; i<m; i++)
         for (j=0; j<n; j++) {mas[i][j]=x[k]; k++;}
    int p,q,r;
    k=0;
    p=m;
    q=n-1;
    i=m-1;
    j=0;
    while ((p>=0) and (q>=0))
    {
        for (r=1; r<=p; r++) {y[k]=mas[i][j]; k++; i--;}
        p--;
        i++; j++;
        for (r=1; r<=q; r++) {y[k]=mas[i][j]; k++; j++;}
        q--;
        j--; i++;
        for (r=1; r<=p; r++) {y[k]=mas[i][j]; k++; i++;}
        p--;
        i--; j--;
        for (r=1; r<=q; r++) {y[k]=mas[i][j]; k++; j--;}
        q--;
        j++; i--;
     };    
}

//сортировка элементов таблицы третьим способом
void sort3(int m, int n, float x[], float y[])
{
    int i, j, k;
    float **mas=new float*[m];
    for (i=0; i<m; i++)
    mas[i] = new float[n];
    k=0;
    for (i=0; i<m; i++)
         for (j=0; j<n; j++) {mas[i][j]=x[k]; k++;};
    k=0;
    i=0;
    j=0;
    while ((i<m-1) or (j<n-1))
    {
      y[k]=mas[i][j];
      k++;
      if (i+j-(i+j)/2*2==0)
      {
          if (j==n-1) {i++;};
          if ((i==0) and (j!=n-1)) {j++;};
          if ((i!=0) and (j!=n-1)) {i--;  j++;};
      }
      else
      {
          if (i==m-1) {j++;};
          if ((j==0) and (i!=m-1)) {i++;};
          if ((j!=0) and (i!=m-1)) {i++; j--;};
      };
      y[k]=mas[i][j];
    } 
} 

int main(int argc, char *argv[])
{  
    int v;
    v=experiment();
    if (v==1) 
      {
            printf("There is no textfile dat.txt. Create it\n ");
            cr2mf();
       }    
    FILE *g;
    g=fopen("out.txt","w");
    fclose(g); 
    int p,q;  float x;
    char *s;
    number(p, q);
    float *b;
    b=new float[p*q];
    readfile(p*q, b);
    printf("begining massiv\n\n");
    showmas(p, q, b);
    s="Исходная таблица чисел\n\n";
    apstr(s);
    aptable(p, q, b);
    float *c;
    c=new float[p*q];
    sort1(p, q, b, c);
    printf("first massiv\n\n");
    showmas(p, q, c);
    s="\n\n первое преобразование\n\n";
    apstr(s);
    aptable(p, q, c);
    sort2(p, q, b, c);
    printf("second massiv\n\n");
    showmas(p, q, c);
    s="\n\n второе преобразование\n\n";
    apstr(s);
    aptable(p, q, c);
    sort3(p, q, b, c);
    printf("fird massiv\n\n");
    showmas(p, q, c);
    s="\n\n третье преобразование\n\n";
    apstr(s);
    aptable(p, q, c);
    system("PAUSE");
    return EXIT_SUCCESS;
}