#include <iostream>
#include <string>
#include <set>
#include <algorithm>
#include <fstream>

using namespace std;

int readInt() {
	int number;
	bool isNotCorrect;

	number = 0;

	do {
		isNotCorrect = false;
		cin >> number;
		if (cin.fail()) {
			cout << "Неверный ввод данных!" << endl;
			isNotCorrect = true;
			cin.clear();
			while (cin.get() != '\n');
		}
	} while (isNotCorrect);

	return number;
}

set<int> intersection(set<int> set1, set<int> set2) {
	set<int> y;

	set_intersection(set1.begin(), set1.end(), set2.begin(), set2.end(), inserter(y, y.begin()));

	return y;
}

void writeNumbersMultiple3(set<int> a) {
	bool flag;

	flag = false;
	cout << "Элементы множества Y, которые кратны 3: " << endl;

	for (int i : a) {
		if (i % 3 == 0) {
			cout << i << " ";
			flag = true;
		}
	}

	if (!flag) {
		cout << "Таких элементов нет!" << endl;
	}
}

bool isSubset(set<int> subset, set<int> set1) {
	bool isCorrect;
	set<int> someSet;

	set_intersection(set1.begin(), set1.end(), subset.begin(), subset.end(),inserter(someSet, someSet.begin()));
	isCorrect = ((someSet == subset) && !subset.empty());

	return isCorrect;
}

bool valueRange(int input, int inputType) {
	int minValue, maxValue;
	bool isCorrect;

	minValue = 1;
	maxValue = 255;
	isCorrect = true;

	if ((input < minValue) or (input > maxValue)) {
		isCorrect = false;
		if (inputType == 1) {
			cout << "Элемент не попал в диапазон." << endl;
		}
		else {
			if (inputType == 2) {
				cout << "Размер не попал в диапазон." << endl;
			}
		}
	}

	return isCorrect;
}

int readSizeFromConsole(string forItem) {
	int size;
	bool isCorrect;

	do {
		cout << "Введите размер множества " << forItem << endl;
		size = readInt();
		isCorrect = valueRange(size, 2);

	} while (!isCorrect);

	return size;
}

set<int> createSetFromConsole(int size) {
	int element;
	bool isCorrect;
	set<int> someSet;

	someSet = {};
	for (int i = 0; i < size; i++) {
		do {

			cout << "Введите " << (i + 1) << " элемент множества: " << endl;
			element = readInt();
			isCorrect = valueRange(element, 1);

		} while (!isCorrect);

		someSet.insert(element);
	}

	return someSet;
}

int readConfiguration() {
	int configuration;
	bool isNotCorrect;

	do {
		isNotCorrect = false;
		configuration = readInt();
		if ((configuration != 1) and (configuration != 2)) {
			cout << "Ошибка! Попробуйте еще раз." << endl;
			isNotCorrect = true;
		}
	} while (isNotCorrect);

	return configuration;
}

int readSizeFromFile(string path, int lineToRead) {
	int size;
	int number;
	bool isNotCorrect;

	ifstream fin(path);
	isNotCorrect = false;
	size = 0;

	cout << "Читаю размер " << lineToRead << " строки.." << endl;
	for (int i = 2; i = lineToRead; i++) {
		fin;
	}

	while (!fin.eof()) {
		fin >> number;
		size++;
	}

	if (fin.fail()) {
		isNotCorrect = true;
		cout << "Не получилось считать размер. Перепроверьте файл" << endl;
	}

	fin.close();

	if (isNotCorrect) {
		isNotCorrect = !valueRange(size, 2);
	}
	if (!isNotCorrect) {
		size = 0;
	}

	return size;

}

set<int> readElementsFromFile(string path, int size, int lineToRead) {
	set<int> inputSet;
	bool isNotCorrect;
	int element;

	ifstream fin(path);
	isNotCorrect = false;
	inputSet = {};

	cout << "Читаю элементы " << lineToRead << " строки..." << endl;

	for (int i = 2; i = lineToRead; i++) {
		fin;
	}

	for (int i = 0; i < size; i++) {
		fin >> element;

		if (fin.fail()) {
			isNotCorrect = true;
			cout << "Не удалось считать элементы. Перепроверьте файл." << endl;
		}
		else {
			inputSet.insert(element);
			isNotCorrect = !valueRange(element, 1);
		}
	}

	fin.close();

	if (isNotCorrect) {
		inputSet = {};
	}


	return inputSet;
}

string findInputFile() {
	string filePath;
	bool isNotCorrect;

	do {
		isNotCorrect = false;
		cout << "Введите путь к файлу с данными: " << endl;
		cin >> filePath;

		ifstream fin(filePath);
		if (!fin.is_open()) {
			isNotCorrect = true;
			cout << "Файл по такому пути не найден." << endl;
		}
		else {
			if (!((filePath[size(filePath) - 1] == 't') and (filePath[size(filePath) - 2] == 'x') and (filePath[size(filePath) - 3] == 't') and (filePath[size(filePath) - 4] == '.'))) {
				isNotCorrect = true;
				cout << "Ошибка! Неправильный тип файла." << endl;
			}
		}
	} while (isNotCorrect);

	cout << "Файл найден." << endl;

	return filePath;
}

string findOutputFile() {
	string path;
	bool isNotCorrect;

	do {
		isNotCorrect = false;
		cout << "Введите путь к файлу вывода: " << endl;
		cin >> path;

		ofstream fout(path);
		if (!fout.is_open()) {
			isNotCorrect = true;
		}

		if (isNotCorrect or ((!((path[size(path) - 1] == 't') and (path[size(path) - 2] == 'x') and (path[size(path) - 3] == 't') and (path[size(path) - 4] == '.'))))) {
			isNotCorrect = true;
			cout << "Ошибка! Неправильный тип файла." << endl;
		}
	} while (isNotCorrect);

	return path;
}

set<int> createSetFromFile(string path, int lineToRead) {
	int size;
	set<int> someSet;
	bool isNotCorrect;

	isNotCorrect = false;
	someSet = {};

	size = readSizeFromFile(path, lineToRead);
	if (size == 0) {
		isNotCorrect = true;
		cout << "Проверьте строку " << lineToRead << endl;
	}

	if (!isNotCorrect) {
		someSet = readElementsFromFile(path, size, lineToRead);
		if (someSet.empty()) {
			isNotCorrect = true;
			cout << "Проверьте строку " << lineToRead << endl;
		}
	}

	return someSet;
}

void writeAnswerToFile(string path, set<int> y, bool isSubset) {
	bool flag;

	ofstream fout(path, fstream::app);
	if (fout.is_open()) {
		cout << "Файл открыт для записи!" << endl;
		fout << "Элементы множества Y, которые кратны 3:" << endl;
		if (!y.empty()) {
			for (int i : y) {
				fout << i << " ";
			}
		}
		else {
			cout << "Таких элементов нет.";
		}

		if (isSubset) {
			fout << "Множетсво Х3 является подмножеством множества Y" << endl;
		}
		else {
			fout << "Множетсво Х3 является подмножеством множества Y" << endl;
		}
	}
	else {
		cout << "Ошибка открытия файла для записи!" << endl;
	}

	fout.close();

	cout << "Результат записан в файл." << endl;
}

void writeAnswerToConsole(set<int> y, set<int> x3) {
	writeNumbersMultiple3(y);
	if (isSubset(x3, y)) {
		cout << "Множетсво Х3 является подмножеством множества Y" << endl;
	}
	else {
		cout << "Множетсво Х3 не является подмножеством множества Y" << endl;
	}
}

void rules(int input) {
	cout << "Обратите внимание" << endl;
	if (input == 1) {
		cout << "Диапазон допустимых чисел = 1..255 включительно." << endl;
	}
	else {
		cout << "В файле читаются только 3 первые строки." << endl;
		cout << "Первая строка файла должна содержать множество Х1, вторая - Х2, третья - Х3." << endl;
		cout << "Все строки должны содержать только числа, без запятых, скобок и  т.д." << endl << endl;
		cout << "Вот пример правильной записи в файл:" << endl;
		cout << "1 2 3 4" << endl;
		cout << "2 3" << endl;
		cout << "5 6 7 9" << endl;
	}
}

void info() {
	cout << "Эта программа находит все элементы из пересечения множеств X1 и Х2, которые кратны 3" << endl;
	cout << "И выводит, является ли множество Х3 подмножеством пересечения Х1 и Х2." << endl;
}

int main() {
	set<int> x1, x2, x3, y;
	int configuration;
	string path;

	info();
	cout << "Введите 1, если хотите ввести данные с клавиатуры, 2, если с файла." << endl;
	configuration = readConfiguration();
	rules(configuration);

	if (configuration == 1) {
		x1 = createSetFromConsole(readSizeFromConsole("X1"));
		x2 = createSetFromConsole(readSizeFromConsole("X2"));
		x3 = createSetFromConsole(readSizeFromConsole("X3"));
	}
	else {
		do {
			path = findOutputFile();
			x1 = createSetFromFile(path, 1);
			x2 = createSetFromFile(path, 2);
			x3 = createSetFromFile(path, 3);

		} while ((x1.empty()) and (x2.empty()) and (x3.empty()));
	}

	y = intersection(x1, x2);

	cout << "Введите 1, если хотите вывести данные в консоль, 2, если в файл" << endl;
	configuration = readConfiguration();

	if (configuration == 1) {
		writeAnswerToConsole(y, x3);
	}
	else {
		path = findOutputFile();
		writeAnswerToFile(path, y, isSubset(x3, y));
	}

	return 0;
}