using namespace std;

class Matrix {
public:
    virtual void print() = 0;
    virtual void write(const char*) = 0;
};

#include <vector>
#ifndef MATRIX_HPP
#define MATRIX_HPP
#include "Matrix.hpp"
#endif

class SMatrix : public Matrix {
public:
    vector<float> a;
    vector<int> k, p;
    int hoehe, breite;

    SMatrix(const char*);
    void print();
    void write(const char*);
};

#include<iostream>
#include<fstream>
using namespace std;
#include "SMatrix.hpp"

SMatrix::SMatrix(const char* fname){
    ifstream f(fname);
    f >> hoehe; f >> breite;
    if(hoehe <= 0 || breite <= 0)
        cerr << "Fehler: Dimensionsgroessen muessen mindestens 1 sein. Hoehe = " <<hoehe<<", Breite = "<<breite<< endl;
    p.reserve(hoehe+1);
    double value;
    int spaltenindex=0;
    bool hadntFirstNonZero=true;
    for(int i=0;i<hoehe*breite;i++,spaltenindex++){
        if(spaltenindex >= breite){
                spaltenindex=0;
                hadntFirstNonZero=true;
        }
        f >> value;
        if (value!=0.0){
            a.push_back(value);
            k.push_back(spaltenindex);
            if(hadntFirstNonZero){
                p.push_back(k.size()-1);
                hadntFirstNonZero=false;
            }
        }
    }
    p.push_back(a.size());
    f.close();
}

void SMatrix::print(){
    vector<float>::const_iterator a_it=a.begin();
    if(a.size()>0){
        cout << *a_it;
        a_it++;
    }
    for (int i=1; i<a.size();i++, a_it++)
        cout << ", " << *a_it;
    cout << endl;

    vector<int>::const_iterator k_it=k.begin();
    if(k.size()>0){
        cout << *k_it;
        k_it++;
    }
    for (int i=1; i<k.size(); i++, k_it++)
        cout << ", " << *k_it;
    cout << endl;

    vector<int>::const_iterator p_it=p.begin();
    if(p.size()>0){
        cout << *p_it;
        p_it++;
    }
    for (int i=1; i<p.size(); i++, p_it++)
        cout << ", " << *p_it;
    cout << endl;
}

void SMatrix::write(const char* fname){
    ofstream f(fname);
    vector<float>::const_iterator a_it=a.begin();
    if(a.size()>0){
        f << *a_it;
        a_it++;
    }
    for (int i=1; i<a.size();i++, a_it++)
        f << ", " << *a_it;
    f << endl;

    vector<int>::const_iterator k_it=k.begin();
    if(k.size()>0){
        f << *k_it;
        k_it++;
    }
    for (int i=1; i<k.size(); i++, k_it++)
        f << ", " << *k_it;
    f << endl;

    vector<int>::const_iterator p_it=p.begin();
    if(p.size()>0){
        f << *p_it;
        p_it++;
    }
    for (int i=1; i<p.size(); i++, p_it++)
        f << ", " << *p_it;
    f << endl;

    f.close();
}

#ifndef MATRIX_HPP
#define MATRIX_HPP
#include "Matrix.hpp"
#endif

class DMatrix : public Matrix {
public:
    int hoehe, breite;
    float** m;
   
    DMatrix(const char*);
    void print();
    void write(const char*);
    ~DMatrix();
};

#include<iostream>
#include<fstream>
#include<vector>
using namespace std;
#include "DMatrix.hpp"

DMatrix::DMatrix(const char* fname){

    ifstream f(fname);
    float n;
    char c='a';
    int operationIndex = 0;
    vector<float> a;
    vector<int> k, p;
   
    while( operationIndex<3 ){ //f.is_open()
        n=0;
        f >> c;
        if(c >= '0' && c <= '9' || c == '-'){
            f.unget();
            f >> n;
            switch(operationIndex){
                case(0):
                    a.push_back(n);     break;
                case(1):
                    k.push_back((int) n); break;
                case(2):
                    p.push_back((int) n);
            }
            f >> c;
            if(c >= '0' && c <= '9'){
                f.unget();
                operationIndex++;
            }
        }
        else{
            cerr<<"ERROR: File's content has invalid CRS format {valid: float, float, float, float\nint, int, int, int, int\nint, int, int}."<<endl;
        }
    }

    f.close();
   
   
    int tmp;
    hoehe = p.size()-1;
    breite = 0;
   
    for(int i=0;i<k.size();i++){
        tmp = k[i];
        if(tmp > breite)
            breite = tmp;
    }
    tmp=0; breite++;
   
    m = new float*[hoehe];
    for(int i=0;i<hoehe;i++)
        m[i] = new float[breite];
   
    for(int i=0;i<hoehe;i++)
        for(int j=0;j<breite;j++)
            m[i][j]=0;
   
    if(p.size() > 1){
       
        for(int i=1;i<p.size();i++){
            for(int j=p[i-1];j<p[i];j++){ //geht zwischenraeume in p durch
                m[tmp][ k[j] ]= a[j];
            }
            tmp++;     //gehe eine Zeile tiefer
        }        
    }
    else{
        cerr << "Fehler: Nullmatrix?" << endl;
    }
}

void DMatrix::print(){
    cout<<hoehe<<endl<<breite<<endl;
    for(int i=0;i<hoehe;i++){
        for(int j=0;j<breite;j++)
            cout<<m[i][j]<<" ";
        cout<<endl;
    }
}

void DMatrix::write(const char* fname){
    ofstream f(fname);
    f<<hoehe<<endl<<breite<<endl;
    for(int i=0;i<hoehe;i++){
        for(int j=0;j<breite;j++)
            f<<m[i][j]<<" ";
        f<<endl;
    }
    f.close();
}

DMatrix::~DMatrix(){
    for(int i=0;i<hoehe;i++)
        delete[] m[i];
    delete[] m;
}

using namespace std;
#include "SMatrix.hpp"
#include "DMatrix.hpp"
#include <iostream>

int main(int argc, char* argv[]){
    if(argc != 5)
        cerr<<"ERROR: parameter mismatch. Needed: Inputfilename_SparseMatrix, Inputfilename_Matrix, Outputfilename1, Outputfilename2"<<endl;
    Matrix* a;
    Matrix* b;
    a = new SMatrix(argv[1]);
    b = new DMatrix(argv[2]);
    a->print();
    b->print();
    a->write(argv[3]);
    b->write(argv[4]);
    delete[] a;
    delete[] b;
    return 0;
}

standard matrix format (used in DMatrix):
4
5
0 1 0 1 0
1 2 0 7 8
0 0 3 0 2
1 2 3 4 1

CRS matrix format (used in SMatrix):
1, 1, 1, 2, 7, 8, 3, 2, 1, 2, 3, 4, 1
1, 3, 0, 1, 3, 4, 2, 4, 0, 1, 2, 3, 4
0, 2, 6, 8, 13