program Lab3_3;

uses System.Sysutils, System.StrUtils, System.Generics.Collections, IOUtils;

type
    InputType = (FromConsole, FromFile);
    IntArray = array of Integer;
    TListOfTList = TList<TList<Integer>>;

const
    MaxArraySize = 100000000;
    outputDirectory = 'output.txt';
    MsgEnterInputType = 'Выберите способ ввода файл/консоль (ф/к)';
    MsgEnterFilePath = 'Введите путь к файлу';
    MsgNoSuchFile = 'Файл не найден. Попробуйте ещё раз';
    MsgEnterArray = 'Введите элементы массива, разделённые запятыми';
    MsgEnterArraySize = 'Введите размер массива';
    MsgArraySizeFormatError =
      'Размер массива должен быть числом от 1 до 100000000';
    MsgGetOutputDirectory =
      'Введите директорию в которую хотите сохранить вывод';
    MsgArrayFormatError =
      'Входная строка должна содеражать только числа разделённые запятыми';
    MsgNoSuchDirectory = 'Указанная директория не найдена, попробуйте ещё раз';
    MsgSortedArray = 'Сортировка массива по этапам:';

function GetInputType(): InputType;
var
    Answer: InputType;
    Input: String;
    IsCorrect: Boolean;
begin
    IsCorrect := False;
    repeat
        Writeln(MsgEnterInputType);
        Readln(Input);
        Input := AnsiLowerCase(Input);
        if Input.Equals('ф') or Input.Equals('файл') then
        begin
            Answer := InputType.FromFile;
            IsCorrect := True;
        end
        else if (CompareStr('к', Input) = 0) or
          (CompareStr('консоль', Input) = 0) then
        begin
            Answer := InputType.FromConsole;
            IsCorrect := True;
        end;
    until IsCorrect;
    GetInputType := Answer;
end;

function GetInputFilePath(): AnsiString;
var
    Path: AnsiString;
    IsCorrect: Boolean;
begin
    IsCorrect := False;
    repeat
        Writeln(MsgEnterFilePath);
        Readln(Path);
        if FileExists(Path) then
            IsCorrect := True
        else
            Writeln(MsgNoSuchFile);

    until IsCorrect;
    GetInputFilePath := Path;
end;

function GetArraySize(): Integer;
var
    IsCorrect: Boolean;
    Size: Integer;
begin
    repeat
        IsCorrect := True;
        Writeln(MsgEnterArraySize);
        try
            Readln(Size);
        except
            Writeln(MsgArraySizeFormatError);
            IsCorrect := False;
        end;

        if ((Size < 1) or (Size > MaxArraySize)) and IsCorrect then
        begin
            Writeln(MsgArraySizeFormatError);
            IsCorrect := False;
        end;
    until IsCorrect;
    GetArraySize := Size;
end;

function GetArrayFromConsole(Size: Integer): IntArray;
var
    InputArray: IntArray;
    IsCorrect: Boolean;
    InputLine: String;
    SplittedString: TArray<String>;
    I: Integer;
begin
    SetLength(InputArray, Size);
    dec(Size);
    repeat
        IsCorrect := True;
        Writeln(MsgEnterArray);
        IsCorrect := True;
        Readln(InputLine);
        SplittedString := SplitString(InputLine, ',');
        try
            for I := 0 to Size do
                InputArray[I] := StrToInt(SplittedString[I]);
        except
            Writeln(MsgArrayFormatError);
            IsCorrect := False;
        end;
    until IsCorrect;
    GetArrayFromConsole := InputArray;
end;

function GetArrayFromFile(Size: Integer): IntArray;
var
    InputArray: IntArray;
    IsCorrect: Boolean;
    FilePath, InputLine: String;
    InputFile: TextFile;
    SplittedString: TArray<String>;
    I: Integer;
begin
    SetLength(InputArray, Size);
    dec(size);
    repeat
        IsCorrect := True;
        FilePath := GetInputFilePath();
        AssignFile(InputFile, FilePath);
        Reset(InputFile);
        Readln(InputFile, InputLine);
        SplittedString := SplitString(InputLine, ',');
        try
            for I := 0 to Size do
                InputArray[I] := StrToInt(SplittedString[I]);
        except
            Writeln(MsgArrayFormatError);
            IsCorrect := False;
        end;
    until IsCorrect;
    GetArrayFromFile := InputArray;
end;

function GetArray(): IntArray;
var
    InputArray: IntArray;
    SelectedInputType: InputType;
    Size: Integer;
begin
    SelectedInputType := GetInputType();
    Size := GetArraySize();
    if SelectedInputType = InputType.FromConsole then
        InputArray := GetArrayFromConsole(Size)
    else if SelectedInputType = InputType.FromFile then
        InputArray := GetArrayFromFile(Size);
    GetArray := InputArray;
end;

procedure InitFileAndConsole();
var
    OutputFile: TextFile;
begin
    AssignFile(OutputFile, outputDirectory);
    Rewrite(OutputFile);
    Writeln(OutputFile, MsgSortedArray);
    Writeln(MsgSortedArray);
    CloseFile(OutputFile);
end;

procedure PrintToFile(ToPrint: String);
begin
    TFile.AppendAllText(outputDirectory, #13#10 + ToPrint);
end;

procedure PrintToConsole(ToPrint: String);
begin
    Writeln(ToPrint);
end;

function PrintPreSorted(ToPrint: TListOfTList): String;
var
    StringToPrint: String;
    I, J: Integer;
begin
    StringToPrint := '';
    for I := 0 to ToPrint.Count - 1 do
    begin
        StringToPrint := StringToPrint + '[';
        for J := 0 to ToPrint[I].Count - 1 do
        begin
            StringToPrint := StringToPrint + IntToStr(ToPrint[I][J]);
            if J + 1 < ToPrint[I].Count then
                StringToPrint := StringToPrint + ', ';
        end;
        StringToPrint := StringToPrint + ']';
    end;
    PrintToConsole(StringToPrint);
    PrintToFile(StringToPrint);
end;

procedure PrintEndInfo();
begin
    Writeln(Format('Вывод сохранён по пути %s\%s', [GetCurrentDir(),
      outputDirectory]));
end;

function SplitArray(ToSplit: IntArray): TListOfTList;
var
    ListOfParts: TListOfTList;
    Part: TList<Integer>;
    I: Integer;
begin
    ListOfParts := TList < TList < Integer >>.Create();
    Part := TList<Integer>.Create();
    for I := 0 to High(ToSplit) do
        if (Part.Count = 0) or (Part[Part.Count - 1] < ToSplit[I]) then
            Part.Add(ToSplit[I])
        else
        begin
            ListOfParts.Add(Part);
            Part := TList<Integer>.Create();
            Part.Add(ToSplit[I]);
        end;
    ListOfParts.Add(Part);
    SplitArray := ListOfParts;
end;

function MergeSort(ToSort: IntArray): IntArray;
var
    ListOfParts: TListOfTList;
    NewPart: TList<Integer>;
    NewPartLength, I: Integer;
    SortedArray: IntArray;

begin
    ListOfParts := SplitArray(ToSort);
    while (ListOfParts.Count > 1) do
    begin
        PrintPreSorted(ListOfParts);
        NewPart := TList<Integer>.Create();
        NewPartLength := ListOfParts[0].Count + ListOfParts[1].Count;
        for I := 0 to NewPartLength - 1 do
            if (ListOfParts[1].Count = 0) or
              ((ListOfParts[0].Count > 0) and
              (ListOfParts[0][0] < ListOfParts[1][0])) then
            begin

                NewPart.Add(ListOfParts[0][0]);
                ListOfParts[0].Delete(0);
            end
            else
            begin
                NewPart.Add(ListOfParts[1][0]);
                ListOfParts[1].Delete(0);
            end;
        ListOfParts.Delete(0);
        ListOfParts[0] := NewPart;
    end;
    PrintPreSorted(ListOfParts);
    SetLength(SortedArray, ListOfParts[0].Count - 1);
    for I := 0 to ListOfParts[0].Count - 1 do
        SortedArray[I] := ListOfParts[0][I];
    MergeSort := SortedArray;
end;

var
    UnSortedArray: IntArray;

begin
    UnSortedArray := GetArray();
    InitFileAndConsole();
    MergeSort(UnSortedArray);
    PrintEndInfo();
    Readln;

end.