#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#define OK 1
#define ERROR 0
#define true 1
#define false 0
#define MAXSIZE 65535
typedef int Status;
typedef int bool;
/*
 * 前两个预处理语句及第一个typedef语句用于标示文件读写结果
 * 后两个预处理语句及第二个typedef语句用于自定义一个简单bool类型
 */
int Primes[50000];														//用以存储质数库

Status fileInit(FILE* file)
{	
	file = fopen("质数库存.txt", "w+");						//读写模式
	if(!file) return ERROR;												//文件未打开判错，因演示需求未关闭程序
	fprintf(file, "从2起共 50000 个质数。\n");
	fclose(file);
	printf("这是**的期末课程设计\n");
	printf("已创建'质数库存.txt'文件\n");
	return OK;
}

void fileWrite(FILE* file, int d)										//写质数文件函数
{
	fprintf(file, "%d\t", d);
}

bool isPrime(int m)														//快速判断质数函数
{
	int flag = 0;
	for (int i = 2; i <= (int)sqrt((double)m); i++)
	{
		if (m % i == 0)
		{
			flag = 1;
			break;
		}
	}
	return flag == 0;													//如果flag等于0则返回1
}

Status getPrimes(FILE* file)											//算出50000个质数并存入文件
{
	file = fopen("质数库存.txt", "a+"); 						//设为追加模式
	if (!file)return ERROR;
	int count = 0;														//计数变量
	for(int i = 2; count < 50000; i++)
	{
		if (isPrime(i)) 
		{
			fileWrite(file, i);
			count++;
		}
		else continue;
	}
	fclose(file);
	printf("已将2开始的50000个质数写入文件\n");
	return OK;
}

Status PrimeFileRead(FILE* file)
{
	int i = 0;
	file = fopen("质数库存.txt", "r+");
	if (!file) return ERROR;
	char buff[1000];
	fgets(buff, sizeof(buff), file);								//跳过第一行
	while (i < 50000)
	{
		fscanf(file, "%d\t", &Primes[i++]);
	}
	printf("已读取质数文件，并将其存入内存中的数组Primes\n");
	return OK;
}

Status divide(int n, FILE *output)										//使用筛选法，利用打表生成的质数字典一一试除
{
	int factor[MAXSIZE];												//存储因子的数组
	int count = 0;														//计数变量
	int temp = sqrt((double)n);											//只需试到根号n
	for(int i = 0; i < 50000; i++)										//依次取质数表中的数
	{
		if (Primes[i] > temp) break;									//如果质因数大于根号n，停止取数
		while (n % Primes[i] == 0)										//如果是一个质因数
		{
			factor[++count] = Primes[i];								//则将质数存储入数组
			n /= Primes[i];												//n除以质因数进行下一步分解
		}
	}
	if(n != 1)															//若循环结束后，n>1，那么此时n本身也是质数因子
	{
		factor[++count] = n;
	}
	for (int i = 1; i <= count - 1; i++)								//控制输出格式，避免最后的乘号
	{
		fprintf(output,"%d × ", factor[i]);
		printf("%d × ", factor[i]);
	}
	fprintf(output, "%d\n", factor[count]);
	printf("%d\n", factor[count]);	//输出最后一个
	return OK;
}

Status MakeDivideList(FILE *file)
{
	file = fopen("待分解.txt", "w+");
	if (!file) return ERROR;
	for (int i = 1; i <= 30; i++)
		fprintf(file, "%d\n", i+182015000);
	fclose(file);
	printf("已生成待分解序列。\n");
	return OK;
}

Status DivideProcess(FILE *file)
{
	int temp = 0, count = 1;
	int l = 0, r = 0;
	
	printf("开始分解...\n\n");
	file = fopen("待分解.txt", "r+");						//读入待分解序列
	FILE* output = fopen("结果.txt", "w+");					//打开结果.txt输出模式
	if (!file || !output) return ERROR;									//判断文件能否打开

	printf("请输入分解左右区间：");
	scanf("%d %d", &l, &r);
	int amount = r - l + 1;
	
	printf("从 %d 到 %d 共分解 %d 个：\n", l, r, amount);			//输出文件头
	fprintf(output, "从 % d 到 % d 共分解 % d 个：\n", l, r, amount);	//输出文件头
	
	while (count <= amount)					//未到文件尾时
	{
		printf("第 %d 个：%d = ", count, l);
		fprintf(output,"第 %d 个：%d = ", count, l);
		divide(l, output);
		l++;
		count++;
	}
	printf("运行结束，结果同时输出至'结果.txt'\n");
	return OK;
}

int main()
{
	FILE* file = NULL;													//初始化文件指针
	fileInit(file);														//利用指针参数，实现修改及同步
	getPrimes(file);
	PrimeFileRead(file);
	MakeDivideList(file);
	DivideProcess(file);
	return 0;
}