import java.util.Scanner;
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;
import java.io.File;
import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

public class Main {

    static Scanner scanner;

    static String getInputType() {
        String ret = "";
        boolean isIncorrect;
        String inputLine = "";
        isIncorrect = true;
        do {
            System.out.println("Выберите способ задания матрицы файл/консоль (ф/к)");
            inputLine = scanner.nextLine();
            if (inputLine.equalsIgnoreCase("файл") || inputLine.equalsIgnoreCase("ф")) {
                ret = "File";
                isIncorrect = false;
            } else if (inputLine.equalsIgnoreCase("консоль") || inputLine.equalsIgnoreCase("к")) {
                ret = "Console";
                isIncorrect = false;
            }

        } while (isIncorrect);
        return ret;
    }

    static int getMatrixItem(int i, int j) {
        int ret = 0;
        boolean isIncorrect;
        String inputLine;
        do {
            System.out.println("Введите значение элемента матрицы [" + i + "," + j + "] ");
            inputLine = scanner.nextLine();
            isIncorrect = false;
            try {
                ret = Integer.parseInt(inputLine);
            } catch (Exception ex) {
                System.out.println("Значение матрицы должно быть числом\n");
                isIncorrect = true;
            }
        } while (isIncorrect);
        return ret;
    }

    static int[][] getMatrixFromConsole(int size) {
        int[][] ret = new int[size][size];
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            for (int j = 0; j < size; j++) {
                ret[i][j] = getMatrixItem(i, j);
            }
        }
        return ret;
    }

    static boolean isFileCorrect(String path, int size) throws IOException {
        int totalCount = 0;
        boolean isCorrect;
        FileReader reader = new FileReader(path);
        Scanner scanner = new Scanner(reader);
        isCorrect = true;
        while (scanner.hasNextLine() && isCorrect) {
            Matcher matcherDigit = Pattern.compile("\\d+").matcher(scanner.nextLine());
            Matcher matcherSymbol = Pattern.compile("\\w+").matcher(scanner.nextLine());
            int thisLineCount = 0;
            if (matcherSymbol.find())
                isCorrect = false;
            while (matcherDigit.find()) {
                thisLineCount++;
                totalCount++;
            }
            if (thisLineCount != size && totalCount != size * size) {
                isCorrect = false;
            }
        }
        scanner.close();
        return isCorrect;
    }

    static String getMatrixFilePath(int matrixSize) throws IOException {
        String ret;
        boolean isIncorrect;
        isIncorrect = true;
        do {
            System.out.println("Введите абсолютный путь к файлу ");
            ret = scanner.nextLine();
            File matrixFile = new File(ret);
            if (!matrixFile.exists()) {
                System.out.println("Файл не найден");
            } else {
                if (isFileCorrect(ret, matrixSize)) {
                    isIncorrect = false;
                } else {
                    System.out.println("Данные в файле некорректны");
                }
            }
        } while (isIncorrect);
        return ret;
    }

    static int[][] getMatrixFromFile(int size) throws IOException {
        int[][] ret = new int[size][size];
        String filePath;
        filePath = getMatrixFilePath(size);
        FileReader matrixFile = new FileReader(filePath);
        Scanner scanner = new Scanner(matrixFile);
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            for (int j = 0; j < size; j++) {
                ret[i][j] = scanner.nextInt();
            }
            scanner.nextLine();
        }
        scanner.close();
        return ret;
    }

    static int getMatrixSize() {
        int ret = 0;
        boolean isIncorrect;
        String inputLine;
        do {
            System.out.println("Введите размер матрицы ");
            isIncorrect = false;
            inputLine = scanner.nextLine();
            try {
                ret = Integer.parseInt(inputLine);
            } catch (Exception ex) {
                System.out.println("Размер матрицы должен быть числом");
                isIncorrect = true;
            }
            if ((((ret < 2) || (ret > 10000)) || (ret % 2 == 1)) && !isIncorrect) {
                System.out.println("Размер матрицы должен быть кратен двум и принадлежать промежутку от 2 до 10000");
                isIncorrect = true;
            }
        } while (isIncorrect);
        return ret;
    }

    static int[][] getMatrix() throws IOException {
        int size = 0;
        String inputType;
        size = getMatrixSize();
        int[][] retMatrix = new int[size][size];
        inputType = getInputType();
        if (inputType == "Console") {
            retMatrix = getMatrixFromConsole(size);
        } else if (inputType == "File") {
            retMatrix = getMatrixFromFile(size);
        }
        return retMatrix;
    }

    static String getOutputDirectory() {
        String ret;
        boolean isIncorrect;
        isIncorrect = true;
        do {
            System.out.println("Введите директорию, в которую хотите сохранить матрицу");
            ret = scanner.nextLine();
            File outputDirectory = new File(ret);
            if (outputDirectory.isDirectory() && outputDirectory.exists()) {
                isIncorrect = false;
            } else {
                System.out.println("Такой директории не существует.Попробуйте ещё раз");
            }

        } while (isIncorrect);
        return ret;
    }

    static void printMatrix(int[][] matrixToPrint) {
        for (int i = 0; i < matrixToPrint.length; i++) {
            for (int j = 0; j < matrixToPrint.length; j++) {
                System.out.printf("%6d", matrixToPrint[i][j]);
            }
            System.out.println();
        }
        System.out.println();

    }

    static void printMatrixToFile(int[][] matrixToPrint) throws IOException {
        String path;
        path = getOutputDirectory();
        FileWriter myWriter = new FileWriter(path + "\\output.txt");
        for (int i = 0; i < matrixToPrint.length; i++) {
            for (int j = 0; j < matrixToPrint.length; j++) {
                myWriter.write(String.format("%6d", matrixToPrint[i][j]));
            }
            myWriter.write("\n");
        }
        myWriter.close();
        System.out.println("Матрица сохранена по указанному пути");
    }

    static int[][] getMatrixPart(int[][] matrix, int startI, int startJ, int size) {
        int[][] ret = new int[size][size];
        for (int i = 0; i < size; i++)
            for (int j = 0; j < size; j++)
                ret[i][j] = matrix[i + startI][j + startJ];
        return ret;
    }

    static int[][] insertMatrix(int[][] mainMatrix, int[][] toInsert, int startI, int startJ) {
        for (int i = 0; i < toInsert.length; i++) {
            for (int j = 0; j < toInsert.length; j++) {
                mainMatrix[startI + i][startJ + j] = toInsert[i][j];
            }
        }
        return mainMatrix;
    }

    static void swap(int[][] toSwap) {
        int[][] matrix1;
        int[][] matrix2;
        int[][] matrix3;
        int[][] matrix4;
        int halfSize;
        halfSize = toSwap.length / 2;
        matrix1 = getMatrixPart(toSwap, 0, 0, halfSize);
        matrix2 = getMatrixPart(toSwap, 0, halfSize, halfSize);
        matrix3 = getMatrixPart(toSwap, halfSize, 0, halfSize);
        matrix4 = getMatrixPart(toSwap, halfSize, halfSize, halfSize);
        insertMatrix(toSwap, matrix1, halfSize, halfSize);
        insertMatrix(toSwap, matrix2, halfSize, 0);
        insertMatrix(toSwap, matrix3, 0, 0);
        insertMatrix(toSwap, matrix4, 0, halfSize);
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        scanner = new Scanner(System.in);
        int[][] matrix = getMatrix();
        printMatrix(matrix);
        swap(matrix);
        printMatrix(matrix);
        printMatrixToFile(matrix);
    }

}