#include <iostream>
#include <string>
#include <cmath>
using namespace std;
#pragma once

namespace task7 {

	struct Node
	{
	public:
		int key;
		Node* next;
	};

	Node* newNode(int key); 
	Node* rand_list(int size); 
	void print_list(Node* head);

	bool is_list_empty(Node* head);
	void push_back(Node* head, int key);
	void push_forward(Node*& head, int key);
	void squeeze_in(Node* head, int pos, int key);
	void behead(Node*& head);
	int list_size(Node* head);

	bool equal(Node* head1, Node* head2); 
	bool all_in(Node* head1, Node* head2);
  bool dupes_present(Node* head);
  void head_to_end(Node*& head);
	void end_to_head(Node*& head);
	void merge(Node* head1, Node* head2);
	void reversed(Node*& head);
	bool in_list(Node* head, int key);
	void remove_dupes(Node*& head); // not implemented

	int init()
	{
		cout << "TASK #7" << endl;
		setlocale(LC_ALL, "Russian");
		
		int n1; cout << "Длина списка 1: "; cin >> n1;
		Node* lst1 = newNode(0);
		cout << "Элементы списка 1: " << endl;
		for (int i = 0; i < n1; i++)
		{
			int num; cin >> num;
			push_back(lst1, num);
		}

		int n2; cout << "Длина списка 2: "; cin >> n2;
		Node* lst2 = newNode(0);
		cout << "Элементы списка 2:" << endl;
		for (int i = 0; i < n2; i++)
		{
			int num; cin >> num;
			push_back(lst2, num);
		}
		behead(lst1);
		behead(lst2);
		cout << "Списки: \n";
		print_list(lst1);
		print_list(lst2);
		cout << "\n\n";

		if (equal(lst1, lst2))
		{
			cout << "Списки равны\n";
		}
		else
		{
			cout << "Списки не равны\n";
		}
		cout << "\n\n";

		if (all_in(lst1, lst2))
		{
			cout << "Все элементы списка 1 входят в список 2\n";
		}
		else
		{
			cout << "Не все элементы списка 1 входят в список 2\n";
		}
		cout << "\n\n";

		if (dupes_present(lst1))
		{
			cout << "В списке 1 есть повторяющиеся элементы";
		}
		else
		{
			cout << "В списке 1 нет повторяющихся элементов";
		}
		cout << "\n\n";
		print_list(lst1);
		cout << "Перенесем первый элемент в конец: \n";
		head_to_end(lst1);
		print_list(lst1);

		cout << "\n\n";
		print_list(lst2);
		cout << "Перенесем последний элемент в начало : \n";
		end_to_head(lst2);
		print_list(lst2);

		cout << "\n\n";
		print_list(lst1);
		print_list(lst2);
		cout << "Перенесем все элементы списка 2 в конец списка 1: \n";
		merge(lst1, lst2);
		print_list(lst1);
		cout << "Развернем список: \n";
		reversed(lst1);
		print_list(lst1);
		cout << "Уберем повторяющиеся элементы: \n";
		remove_dupes(lst1);
		print_list(lst1);

		return 0;
	}

	Node* newNode(int key)
	{
		Node* node = new Node;
		node->key = key;
		node->next = nullptr;
		return node;
	}

	Node* rand_list(int size)
	{
		Node* head = newNode(rand());
		Node* last = newNode(rand());
		head->next = last;

		for (int i = 0; i < size; i++)
		{
			Node* node = newNode(i);

			last->next = node;
			last = node;
		}

		return head->next->next;
	}

	void print_list(Node* head)
	{
		Node* ptr = head;
		while (ptr)
		{
			cout << ptr->key << " -> ";
			ptr = ptr->next;
		}
		cout << "nullptr" << endl;
	}

	bool is_list_empty(Node* head)
	{
		bool empty = true;

		while (head)
		{
			empty = false;
			break;
		}

		return empty;
	}

	void push_back(Node* head, int key)
	{
		Node* ptr = head;
		while (ptr->next)
		{
			ptr = ptr->next;
		}
		ptr->next = newNode(key);
	}

	void push_forward(Node*& head, int key)
	{
		Node* node = newNode(key);
		node->next = head;
		head = node;
	}

	void squeeze_in(Node* head, int pos, int key)
	{
		Node* node_left = head;
		Node* node_right;
		Node* node = newNode(key);

		for (int i = 0; i < pos - 1; i++)
		{
			node_left = node_left->next;
		}
		node_right = node_left->next->next;
		node_left->next = node;
		node->next = node_right;
	}

	void behead(Node*& head)
	{
		Node* _head = head;
		head=head->next;
		delete _head;

	}

	int list_size(Node* head)
	{
		int num = 0;
		Node* ptr = head;
		while (ptr)
		{
			ptr = ptr->next;
			num++;
		}
		return num;
	}

	bool equal(Node* head1, Node* head2)
	{
		if (list_size(head1) != list_size(head2))
		{
			return false;
		}
		Node* ptr1 = head1; Node* ptr2 = head2;
		while (ptr1)
		{
			if (ptr1->key != ptr2->key)
			{
				return false;
			}
			ptr1 = ptr1->next;
			ptr2 = ptr2->next;
		}
		return true;
	}

	bool all_in(Node* head1, Node* head2)
	{
		Node* ptr1 = head1;
		while (ptr1)
		{
			bool is_in = false;
			Node* ptr2 = head2;

			while (ptr2)
			{
				if (ptr1->key == ptr2->key)
				{
					is_in = true;
					break;
				}

				ptr2 = ptr2->next;
			}

			if (!is_in)
			{
				return false;
			}

			ptr1 = ptr1->next;
		}
		return true;
	}

	bool dupes_present(Node* head)
	{
		Node* ptr1 = head;
		while (ptr1)
		{
			int count = -1;
			Node* ptr2 = head;
			while (ptr2)
			{
				if (ptr1->key == ptr2->key)
				{
					count++;
					if (count > 1)
					{
						return true;
					}
				}
				ptr2 = ptr2->next;
			}
			ptr1 = ptr1->next;
		}
		return false;
	}

	void head_to_end(Node*& head)
	{
		Node* _head = head;
		Node* ptr = head;
		while (ptr->next)
		{
			ptr = ptr->next;
		}
		ptr->next = _head;
		head = head->next;
		_head->next = NULL;


	}

	void end_to_head(Node*& head)
	{
		Node* ptr = head;
		while (ptr->next->next)
		{
			ptr = ptr->next;
		}
		ptr->next->next = head;
		head = ptr->next;
		ptr->next = NULL;
	}

	void merge(Node* head1, Node* head2)
	{
		Node* ptr = head1;
		while (ptr->next)
		{
			ptr = ptr->next;
		}

		Node* ptr2 = head2;
		while (ptr2)
		{
			ptr->next = ptr2;
			ptr = ptr2;
			ptr2 = ptr2->next;
		}
	}

	void reversed(Node*& head)
	{
		Node* rev = nullptr;
		Node* ptr = head;
		while (ptr)
		{
			push_forward(rev, ptr->key);
			ptr = ptr->next;
		}

		head = rev;
	}

	bool in_list(Node* head, int key)
	{
		Node* ptr = head;
		while (ptr)
		{
			if (ptr->key == key)
			{
				return true;
			}
			ptr = ptr->next;
		}
		return false;
	}

	void remove_dupes(Node*& head)
	{
		Node* buffer = newNode(head->key);
		Node* result = newNode(head->key);

		while (head)
		{
			if (!in_list(buffer, head->key))
			{
				push_back(result, head->key);
				push_back(buffer, head->key);
			}
			head = head->next;
		}
		head = result;
	}
}