#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <iostream>
#include <fstream>
#include <math.h>

using namespace std;

//Считать массив произвольного размера - возвращает размер и указатель на считанный массив через matrix
int ReadMatrix(istream* infile, int** matrix) {
	int num;
	int* read=new int[1];
	int size=0;
	while ( ! infile->eof() && size < 100)
	{
		(*infile) >> num;
		if (! infile->eof() )
		{
			int* temp=new int[++size];
			memcpy(temp,read,sizeof(int)*(size-1));
			temp[size-1] = num;
			int* k=read;
			read=temp;
			delete [] k;
		}
	}
	*matrix = read;
	return size;
}

//Считывает в matrix width*width элементов из infile
void ReadConstantMatrix(istream* infile, int* matrix, int width) {
	int num;
	for (int i=0; i < width*width && !infile->eof(); i++ ) {
		(*infile) >> num;
		if (! infile->eof() )
		{
			matrix[i] = num;
		}
	}	
}

//Функция для вывода матрицы размера width x witdh в outfile
void PrintMatrix(ostream* outfile, int* matrix, int width) {
	for (int i=0; i<width; i++)
	{
		for (int j=0; j<width-1; j++)
			(*outfile)<<matrix[i*width+j]<<" ";
		(*outfile)<<matrix[(i+1)*width-1]<<endl;
	}
}


// С индексами
int MultDiag(const int* matrix, int width) {
	int result = 1;
	for (int i=0; i < width; i++) {
		if ( i*width+i != (i+1)*width-1-i )
			result *= matrix[i*width+i] * matrix[(i+1)*width-1-i];
		else
			result *= matrix[i*width+i];
	}
	return result;
}

// С указателями
int MultDiagPointers(const int* matrix, int width) {
	int result=1;
	for (int i=0; i < width; i++) {
		if ( i*width+i != (i+1)*width-1-i )
			result *= *(matrix+i*width+i) * *(matrix+(i+1)*width-1-i);
		else
			result *= *(matrix+i*width+i);
	}
	return result;
}


// Тестовая матрица
int testMatrix[][5] = {
	{1,2,3,4,5},
	{2,1,4,5,6},
	{3,4,5,6,7},
	{4,5,6,1,8},
	{5,6,7,8,1}
};

int main() {
	/* ********************************************** */
	/* Часть 1: константные массивы, вывод - на экран */
	//Поскольку матрицы по-русски задаются в виде двумерного массива, то для его передачи в функции необходимо получить указатель на первый элемент
	//Одномерный массив можно передавать просто так
	cout << "Тестовая матрица:" << endl;
	PrintMatrix(&cout, &testMatrix[0][0], 5);
	cout << "С индексами: " << MultDiag(&(testMatrix[0][0]),5) << endl;
	cout << "С указателями: " << MultDiagPointers(&(testMatrix[0][0]),5) << endl;
	
	/* ******************************************************** */
	/* Часть 2: массив заданного размера, ввод и вывод из файла */
	
	ifstream infile("test.in");
	int matrix3x3[3][3];
	ReadConstantMatrix(&infile,&matrix3x3[0][0],3);
	infile.close();
	
	ofstream outfile("test.out");
	outfile << "Исходная матрица:" << endl;
	PrintMatrix(&outfile, &matrix3x3[0][0], 3);
	outfile << "Результат работы функции с индексами: " << MultDiag(&matrix3x3[0][0], 3) <<endl;
	outfile << "Результат работы функции с указателями: " << MultDiagPointers(&matrix3x3[0][0], 3) <<endl;
	
	/* ************************************************************ */
	/* Часть 2: массив произвольного размера, ввод и вывод из файла */
	
	infile.open("test.in");
	int* matrix;
	int size = ReadMatrix(&infile,&matrix);
	infile.close();
	
	outfile << "Исходная матрица:" << endl;
	PrintMatrix(&outfile, matrix, (int)sqrt(size));
	outfile << "Результат работы функции с индексами: " << MultDiag(matrix, (int)sqrt(size)) <<endl;
	outfile << "Результат работы функции с указателями: " << MultDiagPointers(matrix, (int)sqrt(size)) <<endl;
	outfile.close();
	
	return 0;
}