7.1

import java.io.File;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.util.Scanner;

public class Main {

    public static Scanner scan = new Scanner(System.in);
    public static Queue head = null;
    public static Queue tail = null;

    public static void main(String[] args) {
        printTask();
        System.out.print("Выберите способ получения матрицы (1 - консоль, 2 - файл): ");
        int choice = chooseInputOutputMethod();
        int size = 0;
        int[][] matrix = new int[size][size];
        if (choice == 1) {
            System.out.print("Введите количество вершин графа: ");
            size = findSize();
            matrix = findMatrixFromConsole(size);
        } else {
            size = findSizeFile();
            matrix = findMatrixFromFile(size);
        }
        int startPoint = findStartPoint(size);
        String output = bfsGraph(matrix, size, startPoint);
        System.out.println("Порядок обхода: " + output);
        System.out.print("Введите 1 для сохранения в файл, 2 - завершение программы: ");
        choice = chooseInputOutputMethod();
        if (choice == 1) {
            outputInFile(output);
        }
        scan.close();
    }

    public static void outputInFile(String s) {
        System.out.print("Требуется файл для записи ответа. ");
        String path = takePathToFile();
        boolean isNotCorrect;
        int i = 0;
        int j = 0;
        do {
            isNotCorrect = false;
            try (FileWriter fileWriter = new FileWriter(new File(path))) {
                fileWriter.write("Порядок обхода: " + s);
            } catch (IOException ex) {
                isNotCorrect = true;
                System.out.print("Произошла ошибка записи в файл. ");
            }
            if (isNotCorrect) {
                System.out.println("Повторите попытку...");
                path = takePathToFile();
            }
        } while (isNotCorrect);
    }

    public static int findSizeFile() {
        String path;
        boolean isNotCorrect;
        boolean isEmpty = true;
        int element = 0;
        do {
            path = takePathToFile();
            isNotCorrect = false;
            try (Scanner fileReader = new Scanner(new File(path))) {
                try {
                    element = Integer.parseInt(fileReader.nextLine());
                    if (element < 0 || element > 15) {
                        isNotCorrect = true;
                        System.out.println("Значение элемента должно быть от 0 до 15.");
                    }
                } catch (NumberFormatException e) {
                    isNotCorrect = true;
                    System.out.println("Некорректно введено одно из значений в файле. Попробуйте заново.");
                }
            } catch (IOException e) {
                isNotCorrect = true;
                System.out.println("Не выходит получить данные из файла. Попробуйте ещё раз.");
            }
        } while (isNotCorrect);
        return element;
    }

    public static int[][] findMatrixFromFile(int n) {
        String path;
        boolean isNotCorrect;
        boolean isEmpty = true;
        int[][] matrix = new int[n][n];
        int element = 0;
        do {
            path = takePathToFile();
            isNotCorrect = false;
            try (Scanner fileReader = new Scanner(new File(path))) {
                try {
                    for (int i = 0; i < n; i++) {
                        for (int j = 0; j < n; j++) {
                            element = fileReader.nextInt();
                            if (element < 0 || element > 1) {
                                isNotCorrect = true;
                            }
                            matrix[i][j] = element;
                        }
                    }
                } catch (NumberFormatException e) {
                    isNotCorrect = true;
                    System.out.println("Некорректно введено одно из значений в файле. Попробуйте заново.");
                }
            } catch (IOException e) {
                isNotCorrect = true;
                System.out.println("Не выходит получить данные из файла. Попробуйте ещё раз.");
            }
            if (isNotCorrect) {
                System.out.println("Ошибка при получении данных из файла! Повторите попытку...");
            }
        } while (isNotCorrect);
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (int j = i; j < n; j++) {
                matrix[j][i] = matrix[i][j];
            }
        }
        return matrix;
    }

    public static void printTask() {
        System.out.println("Данная программа осуществляет обход графа в ширину из заданной вершины.");
        System.out.println("Граф задаётся матрицей смежности.");
    }

    public static class Queue {
        int data;
        Queue next;

        public Queue(int data, Queue next) {
            this.data = data;
            this.next = next;
        }
    }

    public static void addToQueue(int value) {
        Queue elem = new Queue(value, null);
        if (head == null) {
            head = elem;
        }
        if (tail != null) {
            Queue last = tail;
            tail = elem;
            last.next = elem;
        }
        tail = elem;
    }

    public static void removeFromQueue() {
        Queue curr = head;
        if (curr.next == null) {
            tail = null;
            head = null;
        } else {
            head = curr.next;
        }
    }

    public static int[][] findMatrixFromConsole(int n) {
        boolean isIncorrect;
        int[][] matrix = new int[n][n];
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (int j = i; j < n; j++) {
                System.out.println("Введите 1, если вершины " + (i + 1) + " и " + (j + 1) + " смежны,\n0 - в противном случае");
                do {
                    isIncorrect = false;
                    try {
                        matrix[i][j] = scan.nextInt();
                        if ((matrix[i][j] > 1) || (matrix[i][j] < 0)) {
                            isIncorrect = true;
                            System.out.print("Необходимо ввести либо 0, либо 1. ");
                        }
                        if ((!isIncorrect) && ((i == j) && (matrix[i][j] == 1))) {
                            isIncorrect = true;
                            System.out.print("Граф не должен содержать петель. ");
                        }
                    } catch (Exception e) {
                        isIncorrect = true;
                        System.out.print("Некорректный ввод! ");
                    }
                    if (isIncorrect) {
                        System.out.print("Повторите попытку ввода: ");
                    }
                } while (isIncorrect);
                matrix[j][i] = matrix[i][j];
            }
        }
        return matrix;
    }

    public static int findSize() {
        int num = 0;
        boolean isIncorrect;
        do {
            isIncorrect = false;
            try {
                num = scan.nextInt();
                if ((num > 15) || (num < 0)) {
                    isIncorrect = true;
                    System.out.println("Количество вершин графа должно быть от 1 до 15. Повторите ввод...");
                }
            } catch (Exception e) {
                isIncorrect = true;
                System.out.println("Некорректный ввод! Повторите попытку...");
            }
        } while (isIncorrect);
        return num;
    }

    public static int chooseInputOutputMethod() {
        boolean isNotCorrect;
        int choice = 0;
        do {
            isNotCorrect = false;
            try {
                choice = scan.nextInt();
            } catch (NumberFormatException e) {
                System.out.println("Число введено некорректно. Повторите попытку...");
                isNotCorrect = true;
            }
            if ((!isNotCorrect) && (choice != 1) && (choice != 2)) {
                System.out.print("Введите либо 1, либо 2. Ваш выбор: ");
                isNotCorrect = true;
            }
        } while (isNotCorrect);
        return choice;
    }

    public static String takePathToFile() {
        String path;
        boolean isNotCorrect;
        do {
            isNotCorrect = false;
            System.out.println("Введите путь к файлу: ");
            path = scan.nextLine();
            File file = new File(path);
            if (!file.exists()) {
                System.out.println("Не удалось найти файл по заданному пути. Повторите попытку...");
                isNotCorrect = true;
            }
        } while (isNotCorrect);
        return path;
    }

    public static int findStartPoint(int n) {
        System.out.print("Введите вершину, с которой хотите начать обход: ");
        boolean isIncorrect;
        int num = 0;
        do {
            isIncorrect = false;
            try {
                num = scan.nextInt();
                if ((num < 1) || (num > n)) {
                    isIncorrect = true;
                    System.out.print("Введите существующую вершину графа: ");
                }
            } catch (Exception e) {
                isIncorrect = true;
                System.out.println("Некорректные данные! Повторите попытку...");
            }
        } while (isIncorrect);
        return num;
    }

    public static String bfsGraph(int[][] matrix, int n, int start) {
        boolean[] boolArr = new boolean[n];
        String output = "";
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            boolArr[i] = false;
        }
        addToQueue(start - 1);
        boolArr[start - 1] = true;
        while (head != null) {
            output += (head.data + 1) + " ";
            for (int i = 0; i < n; i++) {
                if ((!boolArr[i]) && (matrix[head.data][i] == 1)) {
                    addToQueue(i);
                    boolArr[i] = true;
                }
            }
            removeFromQueue();
        }
        return output;
    }
}