#include <stdio.h>
//#include <time.h> /* Per time() */
//#include <stdlib.h> /* Per rand */

/* Costanti */

//Grado massimo del polinomio = MAXEL-1
#define MAXEL 100

/* Strutture dati */

typedef struct 
{
	double re;
	double im;
} complex;

/* Prototipi delle funzioni */

void readN(complex*); //legge numero complesso
void readP(complex*, int n); //legge polinomio di grado n
void showN(complex); //visualizza numero complesso
int zeroN(complex c); //restituisce 1 se numero in argomento == 0, 0 altrimenti
void showP(complex*, int n); //visualizza polinomio di grado n a coeff complessi
int monomio(complex*, int n); //restituisce 1 se il polinomio e' un monomio, 0 altrimenti
int realeN(complex); //restituisce 1 se l'argomento e' reale, 0 altrimenti
int realeP(complex*, int n); //restituisce 1 se il polinomio e reale, 0 altrimenti
void deriva(complex*, int *n); //deriva il polinomio corrente

/* Implementazioni */

int main(int argc, char* argv[])
{
	complex c[MAXEL]; //coefficienti polinomio di grado MAXG-1
	int ins=0; //0 se non inserito alcun polinomio, !=0 altrimenti
	int cont=1; //0 se esce dal menu, !=0 altrimenti
	
	//menu per l'utente:
	char menu[] = "1. Inserisci nuovo polinomio.\n2. Visualizza polinomio corrente.\n3. E' un monomio?\n4. E' reale?\n5. Deriva.\n6. Esci.\nScelta: ";
	int sc; //scelta dell'utente
	int n; //grado del polinomio
	
	do{
		printf("%s", menu);
		scanf("%d",&sc); //legge scelta
		getchar(); // rimuove '\n'
		switch (sc)
		{
		case 1: printf("Grado del polinomio (>= -1).\n");
				do
				{
					scanf("%d",&n);
					getchar(); //rimuove '\n'
					if (n<-1)
						printf("Il grado deve essere >= -1. Reinserire.\n");
				} while (n<-1); // forza reinserimento se grado minore di -1
				readP(c,n);
				ins=1;
		break;
		case 2: if (ins)
				{
					showP(c,n); putchar('\n');
				}
				else printf("Nessun polinomio inserito.\n");
		break;
		case 3: if (ins)
				{	
					printf("Il polinomio:\n");
					showP(c,n); putchar('\n');
					if (monomio(c,n))
						printf("e' un monomio.\n");
					else
						printf("non e' un monomio.\n");
				}
				else printf("Nessun polinomio inserito.\n");
		break;
		case 4: if (ins)
				{	
					printf("Il polinomio:\n");
					showP(c,n); putchar('\n');
					if (realeP(c,n))
						printf("e' reale.\n");
					else
						printf("non e' reale.\n");
				}
				else printf("Nessun polinomio inserito.\n");
		break;
		case 5: deriva(c,&n);
		break;	
		case 6: cont=0; printf("Programma terminato.\n");
		break;
		default: printf("Scelta inesistente.\n");
		break;
		}
		
	} while (cont);	
	return 0;
}

void showP(complex* c, int n) //visualizza polinomio di grado n a coeff complessi
{
	switch(n)
	{
	//polinomio nullo
	case -1: putchar('0');
	break;
	//polinomio costante
	case 0:	showN(c[0]);
	break;
	//caso generico n >= 1
	default: 
		if (!zeroN(c[0])) //se termine noto non nullo...
		{
			showN(c[0]);
			putchar('+');
		}
		for (int i=1; i<n; i++) //visualizza termini non costanti fino a grado n-1
			if(!zeroN(c[i])) //se coefficiente di X^i non e' nullo...
			{
				putchar('(');
				showN(c[i]);
				printf(")X^%d+",i);
			}
		//visualizza monomio di grado massimo X^n
		{
			putchar('(');
			showN(c[n]);
			printf(")X^%d",n); //non stampa il + finale, perche' grado massimo
		}	
	break;
	}
}


int zeroN(complex c) //restituisce 1 se numero in argomento == 0, 0 altrimenti
{
	if ( c.re || c.im )
		return 0;
	return 1;
}

void showN(complex c) //visualizza numero complesso
{
	if ( c.re==0 )
		printf("%gi",c.im);
	else if (c.im>0)
		printf("%g+%gi",c.re,c.im);
	else if (c.im<0)
		printf("%g%gi",c.re,c.im);
	else
		printf("%g",c.re);
}

void readN(complex* c) //legge numero complesso
{	
	printf("Parte reale: ");
		scanf("%lf", &(c->re));
	getchar(); //rimuove '\n'
	printf("Parte immaginaria: ");
		scanf("%lf", &(c->im));
	getchar(); //rimuove '\n'
}

void readP(complex* c, int n) // legge polinomio complesso di grado n
{
	if (n<0)
	{
		for (int i=0;i<MAXEL;i++)
		{
			c[i].re=0;
			c[i].im=0;
		}
		return; //polinomio nullo, non legge niente
	}	
	int ok=0; //ok==1 se coefficiente monomio grado n!=0, 0 altrimenti  
	for(int i=0; i<=n-1; i++)
	{
		printf("Coefficiente monomio di grado %d.\n", i);
		readN(&c[i]);
	}
	
	while(!ok)
	{
		printf("Coefficiente monomio di grado (massimo) %d.\n",n);
		readN(&c[n]);
		if ( !zeroN(c[n]) )
			ok=1;
		else
			printf("Il coefficiente del monomio di grado massimo non puo' essere nullo.\n");
	}
}

int monomio(complex* c, int n)
{
	if (n<=0)
		return 1;
	for (int i=0; i<=n-1;i++)
		if (!zeroN(c[i]))
			return 0;
	return 1;
}

int realeN(complex c)
{
	if (c.im==0)
		return 1;
	return 0;
}

int realeP(complex* c, int n)
{
	if (n==-1)
		return 1;
	for (int i=0; i<=n; i++)
		if(!realeN(c[i]))
			return 0;
	return 1;
}

void deriva(complex* c, int *n)
{
	if ((*n)==-1)
		return;
	if (n==0)
	{
		c[0].re=0;
		c[0].im=0;
		*n=-1;
	}	
	
	for (int i=1; i<=(*n); i++)
	{
		c[i-1].re=i*(c[i].re);
		c[i-1].im=i*(c[i].im);
	}
	(*n)--;
}