#include <iostream>
#include <math.h>
#include <string>
#include <fstream>

using namespace std;

double n = 5.0;
double epsilon = 0.0001;
double mli = 30.0;

double dane[] = { 10, 1, 1, 1, 2, 8, 3, 20, 4, 2, 1, 20, 5, 1, 40, 9, 5, -8, 3, 0, 1, 10, 1, -8, 6, 2, 1, 1, 20, -13 };

double macierzA[5][5];
double macierzAlfa[5][5];
double wektor[5];
double wektorBeta[5];
double x_nowy[5], x_stary[5];
int x=0;
void funkcja_b()
{
	std::cout << "Macierz alfa"<<endl;
	//tworzenie macierzy alfa
	for (int i = 0; i < n; i++)
	{
		for (int j = 0; j < n;j++)
		{
			if (i == j){		
				macierzAlfa[i][j] = 0;
			}
			else{
				if (macierzA[i][i] != 0){
					macierzAlfa[i][j] = -(macierzA[i][j] / macierzA[i][i]);
				}
				else{
					std::cout << "Podczas tworzenia macierzy alfa wystapilo dzielenie przez 0. Program nie będzie dalej liczył." << endl << endl;
					getchar();
					exit(1);
				}
			}	
		}
	}

	//tworzenie wektora beta

	for (int i = 0; i < n; i++){
		wektorBeta[i] = wektor[i] / macierzA[i][i];
		
	}

}

void funkcja_c()
{	

	double norma3 = 0.0;
	int licznik = 0;

	for (int i = 0; i <= n; i++){
		x_nowy[i] = 0;
	}

	for (int i = 0; i <= n; i++){
		x_nowy[i] = wektorBeta[i];
	}

	do{
		for (int i = 1; i < n; i++)
		{
			x_stary[i] = x_nowy[i];
		}

		licznik++;

		for (int i = 1; i <= n; i++){

			for (int j = 1; j <= i - 1;j++){
				x_nowy[i] += macierzAlfa[i][j] * x_nowy[j];
			}
			for (int j = i + 1; j <= n; j++){
				x_nowy[i] += macierzAlfa[i][j] * x_stary[j];
			}
			x_nowy[i] += wektorBeta[i];
		}
		//norma
		norma3 = 0.0;
		for (int i = 1; i <= n; i++){
				norma3 += pow(x_nowy[i]-x_stary[i], 2);
		}
		norma3 = sqrt(norma3/n);
	
	} while (norma3 > epsilon && licznik < mli);

	cout << endl <<"Licznik iteracji " << licznik << endl << " norma3 " << norma3 << endl;
}

int main()
{
	//wpisywanie do macierzy
	for (int i = 0; i < n; i++)
	{
		for (int j = 0; j < n; j++)
		{
			macierzA[i][j] = dane[x];
			//cout << macierzA[i][j] << " ";
			x++;
		}
		wektor[i] = dane[x];
		x++;
		//cout << endl;
	}


	funkcja_b();

	cout << "Macierz Alfa" << endl;
	for (int i = 0; i < n; i++){
		for (int j = 0; j < n; j++){
			cout << macierzA[i][j] << "		";
		}
		cout << endl;
	}

	cout << endl<< "wektor Beta" << endl;
	for (int i = 0; i < n; i++){
		cout << wektorBeta[i] << endl;
	}

	funkcja_c();


	getchar();
	return 0;
}