#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>
#include <conio.h> 	

#define MAX_NAME_LENGTH 24

//宣告函式原型 
void init_f();
void insertStudent(char* name, int english, int math);
void modify_list();
void add_data(char* name, int english, int math);
void remove_data(char* name);
void readStudentsFromFile(char* filename);
void printStudentList();
void sort_name();
void sort_eng();
void sort_math();
void choose_subject();
void find_student(int number , int mode);

// 定義學生節點結構
typedef struct Student {
    char name[MAX_NAME_LENGTH];
    int english;
    int math;
    struct Student* llink;
    struct Student* rlink;
} Student;

Student *head, *tail, *current, *prev, *temp;
FILE* file; 

//設一個 head，將左右鏈結皆指向本身
void init_f() {
    head = (Student *) malloc(sizeof(Student));  // 直接用 head
    head->llink = head;    // 左鏈結指向自己
    head->rlink = head;    // 右鏈結指向自己
    tail = head;   
}

// 在尾部插入新學生節點
void insertStudent(char* name, int english, int math) {

    Student* newNode = (Student*)malloc(sizeof(Student));
	strcpy(newNode->name, name);
	
    newNode->english = english;
    newNode->math = math;

	if(head->rlink == tail) {
        // 這是第一個插入的節點
        head->rlink = newNode;
        tail->llink = newNode;
        newNode->llink = head;
        newNode->rlink = tail;
    } else {
    	//不是第一筆 插入尾部  
        newNode->llink = tail->llink;  
        newNode->rlink = tail;         
        tail->llink->rlink = newNode;  
        tail->llink = newNode;
    }
}

// 執行***後的增加或減少資料 
void modify_list(){
	char name[MAX_NAME_LENGTH];
    int english, math;
	char line[100];
	
	while(fgets(line, sizeof(line), file)!=NULL){
		if(line[0]=='+'){
			sscanf(line+2, "%23[^\t]\t%d\t%d\n", name, &english, &math);
			printf("\n*******************************\n");
	    	printf("增加一筆資料\n\n");
	    	add_data(name, english, math);
	    	printStudentList();
		}else if(line[0]=='-'){
			sscanf(line+2, "%23[^\t]\t%d\t%d\n", name, &english, &math);
			printf("\n*******************************\n");
	    	printf("刪除一筆資料\n\n");
	    	remove_data(name);
	    	printStudentList();
	    }
	}
	fclose(file);
}

//增加資料 
void add_data(char* name, int english, int math){
	Student* newNode = (Student*)malloc(sizeof(Student));
	strcpy(newNode->name, name);
	
    newNode->english = english;
    newNode->math = math;
    
    newNode->llink = tail->llink;  
    newNode->rlink = tail;         
    tail->llink->rlink = newNode;  
    tail->llink = newNode;
    printf("%s 已增加\n\n", name);
}

//減少資料 
void remove_data(char* name){

	prev = head;
    current = head->rlink;
    
	while(current!=tail &&strcmp(name,current->name)!=0){
		prev=current;
		current=current->rlink;
	}
	if(current != tail){
		
		current->rlink->llink = prev;
		prev->rlink = current->rlink;
		printf("%s 已刪除\n\n", name);
		free(current);
	}else  /* 找不到資料則顯示錯誤 */
        printf(" %s 不在串列中\n", name);
	
}

// 從文件讀取學生資料
void readStudentsFromFile(char* filename) {
    file = fopen(filename, "r");
    if (file == NULL) {
        printf("無法開啟檔案 %s\n", filename);
        return;
    }

    char line[100];
    int lineCount = 0;

    // 跳過前四行
    while (lineCount < 4 && fgets(line, sizeof(line), file)) {
        lineCount++;
    }

    // 讀取學生資料
    char name[MAX_NAME_LENGTH];
    int english, math;
	// %[ ]表示要讀入一個字符集合  
	// %23[^\t]為「讀取最多23個字符，直到遇到\t為止」 ^為非 不是\t就讀 
	// 若成功讀取到資料會回傳3 若讀取失敗 只讀到name或沒讀到資料則回傳值不等於3 
	while(fgets(line, sizeof(line), file)!=NULL){
		if(isalpha(line[0])){
			sscanf(line, "%23[^\t]\t%d\t%d\n", name, &english, &math);
			insertStudent(name, english, math);
		}else if(line[0]=='*'){
			break;
		}
	}
//	此flocse為測試用 正常使用應在modify_list的尾端 
//	fclose(file);
}

// 列印學生列表
void printStudentList() {
	
	current = head->rlink;
	
	printf("\n從頭開始\n");
    printf("\n姓名\t\t英文\t數學\n");
	printf("--------------------------------\n");
	
    while (current != tail) {
        printf("%-15s\t%d\t%d\n", current->name, current->english, current->math);
        current = current->rlink;
    }
    
    current = tail->llink;
    
    printf("\n從尾開始\n");	
    printf("\n姓名\t\t英文\t數學\n");
    printf("--------------------------------\n");
    while (current != head) {
        printf("%-15s\t%d\t%d\n", current->name, current->english, current->math);
        current = current->llink;
    }
}

//依照名字進行排序 
void sort_name(){ 

	//若沒有資料或只有一筆資料 
	if (head->rlink == tail || head->rlink->rlink == tail) {
        return;
    }
    
	int flag = 1;
	while(flag){
		flag = 0;
		current = head->rlink;

		while(current->rlink != tail){
			temp = current->rlink;
			
			if(strcmp(current->name,temp->name) > 0){
//				只使用兩個節點進行節點交換 
//				要注意指標改變後的順序
//				若下列程式順序交換指標指向的位址會出錯
//				也可以多宣告兩個節點 紀錄current->llink及temp->rlink 
//				這樣就可以無腦不管順序 
				temp->llink = current->llink;
				current->rlink = temp->rlink;
												
				temp->rlink->llink = current;
				temp->rlink = current;
				
				current->llink->rlink = temp;
				current->llink = temp;
				
				flag = 1;
			}
			else{
				current = current->rlink;
			}
		}
	}
} 

//依照英文成績進行排序 
void sort_eng(){ 

	//若沒有資料或只有一筆資料 
	if (head->rlink == tail || head->rlink->rlink == tail) {
        return;
    }
    
	int flag = 1;
	while(flag){
		flag = 0;
		current = head->rlink;

		while(current->rlink != tail){
			temp = current->rlink;
			
			if(current->english < temp->english){
//				只使用兩個節點進行節點交換 
//				要注意指標改變後的順序
//				若下列程式順序交換指標指向的位址會出錯
//				也可以多宣告兩個節點 紀錄current->llink及temp->rlink 
//				這樣就可以無腦不管順序 
				temp->llink = current->llink;
				current->rlink = temp->rlink;
												
				temp->rlink->llink = current;
				temp->rlink = current;
				
				current->llink->rlink = temp;
				current->llink = temp;
				
				flag = 1;
			}
			else{
				current = current->rlink;
			}
		}
	}
}

//依照英文成績進行排序 
void sort_math(){ 

	//若沒有資料或只有一筆資料 
	if (head->rlink == tail || head->rlink->rlink == tail) {
        return;
    }
    
	int flag = 1;
	while(flag){
		flag = 0;
		current = head->rlink;

		while(current->rlink != tail){
			temp = current->rlink;
			
			if(current->math < temp->math){
//				只使用兩個節點進行節點交換 
//				要注意指標改變後的順序
//				若下列程式順序交換指標指向的位址會出錯
//				也可以多宣告兩個節點 紀錄current->llink及temp->rlink 
//				這樣就可以無腦不管順序 
				temp->llink = current->llink;
				current->rlink = temp->rlink;
												
				temp->rlink->llink = current;
				temp->rlink = current;
				
				current->llink->rlink = temp;
				current->llink = temp;
				
				flag = 1;
			}
			else{
				current = current->rlink;
			}
		}
	}
} 

//選擇科目及排名 
void choose_subject(){
	int subject ,number , i=1;
	
	printf("\n輸入選擇的科目\n"
	"1 數學 2 英文 ==> ");
	subject = getche();
	switch(subject){
			case '1':
				printf("\n輸入排名(輸入完畢請按Enter) ==> ");
				scanf("%d",&number);
				sort_math();
				find_student(number , 1); 
				
				printf("\n驗證如下");
				printf("\n排名\t姓名\t\t英文\t數學");
				printf("\n-----------------------------------\n");
				Student* current = head->rlink;
				while (current != tail) {
						printf("%d\t%-15s\t%d\t%d\n",i++, current->name, current->english, current->math);
				    	current = current->rlink;
				    	}
				break;
			case '2':
				printf("\n輸入排名(輸入完畢請按Enter) ==> ");
				scanf("%d",&number);
				sort_eng();	
				find_student(number , 2); 
				
				printf("\n驗證如下");
				printf("\n排名\t姓名\t\t英文\t數學");
				printf("\n-----------------------------------\n");
				current = head->rlink;
				while (current != tail) {
						printf("%d\t%-15s\t%d\t%d\n",i++, current->name, current->english, current->math);
				    	current = current->rlink;
				    	}
				break;
			default :
				printf("輸入錯誤");
				break;
		}	
}


//根據科目及排名找學生 
void find_student(int number , int mode){
	current = head->rlink;
	
	int i = 1;
	while (current != tail && i < number) {
        current = current->rlink;
        i++;
    }
    if(current!=tail && number != 0){
    	printf("\n*****************************\n");
    	if(mode == 1 ){
    		printf("數學");
		}else if(mode == 2){
			printf("英文");
		}
    	printf("排名第%d的學生為\n\n"
		"姓名\t\t英文\t數學\n%-15s\t%d\t%d", number, current->name, current->english, current->math);
		printf("\n*****************************\n");
	}else{
		printf("\n*****************************\n");
		printf("資料不存在"); 
		printf("\n*****************************\n");
	}
}

//釋放所有節點 
void freeAllNodes() {
    current = head->rlink;
    while (current != tail) {
        Student* temp = current;
        current = current->rlink;
        free(temp);
    }
    free(head);  // 釋放 head 節點
}

int main() {
	char mode ,sort_mode;
    init_f();
    readStudentsFromFile("YunTechStudents2.txt");
    printStudentList();
    modify_list();
	
	while(1){
		printf("\n******* 選擇進行排序或是排名第n名的學生 *******\n"
			   "*--------------------------------------*\n"
			   "* 1 進行排序   2 選擇排名第n名的學生   3 結束 *\n"
			   "\n請選擇功\能 ==> "); //不打成 功\能 在視窗中會變亂碼 
		mode = getche();
		switch(mode){
			case '1':
				printf("\n\n選擇排序方式\n"
			   	"*--------------------------------------*\n"
			   	"1 名字   2 英文成績   3 數學成績 \n"
			   	"\n請選擇排序方式 ==> "); 
				sort_mode = getche();
				switch(sort_mode){
					case '1':
						printf("\n\n以名字進行排序\n");
						sort_name();
						printStudentList();
						break;
					case '2':
						printf("\n\n以英文成績進行排序\n");
						sort_eng();	
						printStudentList();
						break;
					case '3':
						printf("\n\n以數學成績進行排序\n");
						sort_math();
						printStudentList();
						break;
					default:
						printf("\n輸入錯誤\n");
						break;
					} 
					break;
			case '2':
				choose_subject();
				break;
			case '3':
				printf("\n\n謝謝使用，Bye~\n");
				freeAllNodes();
				return 0;
			default:
				printf("\n輸入錯誤\n");
				break;
		} 
	}
}