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

using namespace std;

void outputTask() {
	cout << "Данная задача находит и выводит из введенного множества знаки математических операций и цифры." << endl;
}

void outputSet(set<char> charSet) {
	cout << "Введенное множество: " << endl;
	for (char elem : charSet) {
		cout << elem << " ";
	}
}

set<char> convertToSet(string str) {
	set <char> charSet = {};

	for (char elem : str) {
		charSet.insert(elem);
	}

	return charSet;
}

string inputStringFromConsole() {
	string str;
	bool isCorrect;
	bool isNotCorrect;
	do {
		cout << "Введите элементы множества в строку без пробелов." << endl;
		cin >> str;

		isCorrect = false;
		for (int i = 0; i < size(str); i++) {
			if ((str[i] != ' ') and (!isCorrect)) {
				isCorrect = true;
			}
		}
		if ((size(str) < 1) or (!isCorrect)) {
			cout << "Строка должна иметь хотя бы 1 символ и не иметь пробелы! Повторите попытку." << endl;
			isNotCorrect = true;
		}
	} while (isNotCorrect);


	return str;
}

string inputStringFromFile(string path) {
	string str;
	bool isCorrect;

	ifstream fin(path);

	cout << "Считывание строки..." << endl;
	fin >> str;
	fin.close();

	isCorrect = false;
	for (int i = 0; i < size(str); i++) {
		if ((str[i] != ' ') and (!isCorrect)) {
			isCorrect = true;
		}
	}
	if ((size(str) < 1) or (!isCorrect)) {
		cout << "Строка должна иметь хотя бы 1 символ и не иметь пробелы! Введите данные с клавиатуры." << endl;
		str = inputStringFromConsole();
	}

	return str;
}

string choicePath() {
	string path;
	bool isNotCorrect;

	do {
		isNotCorrect = false;
		cout << "Введите путь файла: " << endl;
		cin >> path;
		ifstream fin(path);
		if (fin.is_open() and ((path[size(path) - 1] == 't') and (path[size(path) - 2] == 'x') and (path[size(path) - 3] == 't') and (path[size(path) - 4] == '.'))) {
			cout << "Файл успешно открыт!" << endl;
		}
		else {
			cout << "Ошибка открытия файла!" << endl;
			isNotCorrect = true;
		}
		fin.close();
	} while (isNotCorrect);

	return path;
}

set<char> inputFromFile() {
	string path;
	string stringOfElements;
	set<char> charSet = {};

	cout << "При вводе из файла учтите, что в файле элементы множества должны быть записаны в строку без пробелов." << endl;

	path = choicePath();
	stringOfElements = inputStringFromFile(path);
	charSet = convertToSet(stringOfElements);

	return charSet;
}

set<char> inputFromConsole() {
	set<char> charSet = {};
	string strOfElements;

	strOfElements = inputStringFromConsole();
	charSet = convertToSet(strOfElements);

	return charSet;
}

set<char> choiceInput() {
	set<char> charSet;
	int choice;
	bool isNotCorrect;

	do {
		isNotCorrect = false;
		cout << "Выберите, откуда будут вводиться данные. Введите 0, если с консоли; 1, если с файла" << endl;
		cin >> choice;
		if (cin.fail() or ((choice != 0) and (choice != 1))) {
			cout << "Неверный ввод данных!" << endl;
			isNotCorrect = true;
			cin.clear();
			while (cin.get() != '\n');
		}
	} while (isNotCorrect);
	if (choice == 0) {
		charSet = inputFromConsole();
	}
	else {
		charSet = inputFromFile();
	}


	outputSet(charSet);

	return charSet;
}

set<char> calculateSet(set<char> charSet) {
	set<char> symbols;
	set<char> resultSet;

	symbols.insert({ '+', '-', '*', '/' });
	for (char digit = '0'; digit <= '9'; ++digit) {
		symbols.insert(digit);
	}

	set_intersection(charSet.begin(), charSet.end(), symbols.begin(), symbols.end(), inserter(resultSet, resultSet.begin()));


	return resultSet;
}

void outputAnswer(set<char> charSet) {
	bool isNotCorrect;
	string path;

	if (size(charSet) == 0) {
		cout << "\nЗнаки мат.операций и цифры не содержатся в множестве!" << endl;
	}
	else {
		cout << "\nЦифры и знаки математических операций, встретившиеся в множестве: " << endl;
		for (char elem : charSet) {
			cout << elem << " ";
		}
	}
	do {
		isNotCorrect = false;
		cout << "\nВведите путь файла для вывода: " << endl;
		cin >> path;
		ofstream fout(path, fstream::app);
		if ((fout.is_open()) and ((path[size(path) - 1] == 't') and (path[size(path) - 2] == 'x') and (path[size(path) - 3] == 't') and (path[size(path) - 4] == '.'))) {
			cout << "Файл успешно открыт!" << endl;
			fout.close();
		}
		else {
			cout << "Ошибка открытия файла" << endl;
			isNotCorrect = true;
		}
	} while (isNotCorrect);

	ofstream fout(path, fstream::app);

	if (size(charSet) == 0) {
		fout << "\nЗнаки мат.операций и цифры не содержатся в множестве!" << endl;
	}
	else {
		fout << "\nЦифры и знаки математических операций, встретившиеся в множестве: " << endl;
		for (char elem : charSet) {
			fout << elem << " ";
		}
	}

	fout.close();


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

int main() {
	setlocale(LC_ALL, "Rus");
	system("chcp 1251");
	set <char> charSet;

	outputTask();
	charSet = choiceInput();
	charSet = calculateSet(charSet);
	outputAnswer(charSet);

	return 0;
}