#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <values.h>
#include <io.h>

long filesize(FILE *stream)
{
   long curpos, length;

   curpos = ftell(stream);
   fseek(stream, 0L, SEEK_END);
   length = ftell(stream);
   fseek(stream, curpos, SEEK_SET);
   return length;
}
int fEOF(FILE *stream)
{
  return (ftell(stream) == filesize(stream) || feof(stream));
}



/*
function IntToStr(I: Longint): String;
{ Convert any integer type to a string }
var
  S: string[11];
begin
  Str(I, S);
  IntToStr := S;
 end;
*/

void MakeFile() {

  FILE *f;
// var
//   F: file of integer;
//   i,n,k: integer;
// begin
  if((f = fopen("vyvod.txt", "rb")) != NULL) {
    fclose(f);
    unlink("vyvod.txt");
  }

//  assign(f, 'vyvod.txt');
//  {$i-} reset(f); {$i+}
//  if ioresult = 0 then begin
//    close(f);
//    erase(f);
//  end;

  randomize();
  f = fopen("L3.txt", "wb");
  // AssignFile(F,'L3.txt');
  // Rewrite(F);
  int n = 5;
  for(int i = 1; i <= n; i++) {
    int k = n-i;
    printf("(memo2): %d\n", k);
    fwrite(&k, sizeof(k), 1, f);
    // write(F,k);
  }
  fclose(f);
  // CloseFile(F);
}

//вывод получившегося файла
void ShowFile() {
//var
//  F: File of integer;
//  b: integer;
//begin
  FILE *f;
  f = fopen("vyvod.txt", "rb");
  // AssignFile(F,'vyvod.txt');
  // Reset(F);

  while(!feof(f)) {
    int b;
    if( fread(&b, sizeof(b), 1, f) ) {
      // read(F,b);
      // writeln('memo1: ', b);
      printf("(memo1): %d\n", b);
    }
  }
  // CloseFile(F);
  fclose(f);
}

void ShowFile(const char *s) {
//var
//  F: File of integer;
//  b: integer;
//begin
  FILE *f;
  f = fopen(s, "rb");
  // AssignFile(F,'vyvod.txt');
  // Reset(F);

  while(!feof(f)) {
    int b;
    if( fread(&b, sizeof(b), 1, f) ) {
      // read(F,b);
      // writeln('memo1: ', b);
      printf("(test file %s): %d\n", s, b);
    }
  }
  // CloseFile(F);
  fclose(f);
}

//собственно сортировка
void MergeSort() {
const int T = 3;
const int p = 2;

//var
//  A,D,Dost,TAPE,sort: array[1..T] of integer;
  int A[T+1],D[T+1],Dost[T+1],TAPE[T+1],sort[T+1];
    // array[0 .. T-1] of integer;
  // i,j,l,a1,zap,sumA,sumD,min,mini,zerro,Dmax: integer;
  int i,j,l,a1,zap,sumA,sumD,min,mini,zerro,Dmax;

  // Lenta: array[1..3] of File of integer;
  FILE *Lenta[4];
  char s[20];

  // s:string;

  Dmax = 1;
  //заполняем первую последовательность
  MakeFile();

  //задаем начальные установки
  for(j = 1; j <= T-1; j++) {
      A[j]=1;
      D[j]=1;
      TAPE[j]=j;
  }
  A[T]=0;
  D[T]=0;
  TAPE[T]=T;
  /*
    A    = {1, 1, 0}
    D    = {1, 1, 0}
    Tape = {1, 2, 3}
  */
  l=1;
  j=1;
  //связываем "ленты" с реальными файлами
  Lenta[1] = fopen("L1.txt", "wb"); printf("rewrite Lenta[1]\n");
  Lenta[2] = fopen("L2.txt", "wb"); printf("rewrite Lenta[2]\n");
  Lenta[3] = fopen("L3.txt", "rb"); printf("reset Lenta[3]\n");
  //AssignFile(Lenta[1],'L1.txt');
  //AssignFile(Lenta[2],'L2.txt');
  //AssignFile(Lenta[3],'L3.txt');
  //Rewrite(Lenta[1]);
  //Rewrite(Lenta[2]);
  //Reset(Lenta[3]);

  //распределяем имеющиеся записи
  //на каждой ленте будет одно из последовательных чисел Фибоначчи
  //порядка Т-1
  while(!fEOF(Lenta[3])) {
    fread(&zap, sizeof(zap), 1, Lenta[3]);  printf("read L3: %d\n", zap);
    fwrite(&zap, sizeof(zap), 1, Lenta[j]); printf("write L%d: %d\n", j, zap);
    D[j]=D[j]-1;
    if(!fEOF(Lenta[3])) {
      if(D[j] < D[j+1]) j += 1;
      else
        if(D[j] == 0) {
          l = l+1;
          a1 = A[1];
          for(j = 1; j <= p; j++) {
            D[j]=a1+A[j+1]-A[j];
            A[j]=a1+A[j+1];
          }
          j = 1;
        }
        else j = 1;
    }
  }

    //готовим данные для сортировки
  sumD=0;
  sumA=0;
  for(j = 1; j <= T-1; j++) {
    sumD=sumD+D[j];
    sumA=sumA+A[j];
    for(i = 1; i <= D[j]; i++) {
      zap = MAXINT;
      fwrite(&zap, sizeof(zap), 1, Lenta[j]); printf("write L%d: %d\n", j, zap);
    }
    D[j] = 1;
  }

  for(j = 1; j <= T-1; j++) {
    fflush(Lenta[TAPE[j]]);
    fclose(Lenta[TAPE[j]]);

      sprintf(s, "L%d.txt\0", TAPE[j]);
      Lenta[TAPE[j]] = fopen(s, "rb");

    // rewind(Lenta[TAPE[j]]);
    // fseek(Lenta[TAPE[j]], 0, SEEK_SET);
    printf("rewind L%d\n", TAPE[j]);
  }
  // ShowFile("L1.txt");

  fflush(Lenta[TAPE[T]]);
  fclose(Lenta[TAPE[T]]);
  // char s[20];
  sprintf(s, "L%d.txt\0", TAPE[T]);
  Lenta[TAPE[T]] = fopen(s, "wb"); printf("rewrite L%d\n", TAPE[T]);

  Dmax=0;

  //пока все не отсортировано
  while(Dmax < sumA) {
    //пока ни на одной ленте не кончились серии
    // while( (!fEOF(Lenta[TAPE[1]])) && (!fEOF(Lenta[TAPE[2]])) ) {
    do {
      printf("checking EOF: %d and %d\n", TAPE[1], TAPE[2]);
      for(j = 1; j <= T; j++) Dost[j] = D[j];
      zerro=0;

      //заполнение текущими эл-тами
      for(i=1; i <= T-1; i++) {
        fread(&sort[TAPE[i]], sizeof(sort[0]), 1, Lenta[TAPE[i]]);
        printf("read L%d: %d\n", TAPE[i], sort[TAPE[i]]);
      }

      //для каждой серии
      while(zerro < T-1) {
        min = MAXINT;
        for(i = 1; i <= T-1; i++)
          if((sort[TAPE[i]] <= min) && (Dost[TAPE[i]] > 0)) {
            min = sort[TAPE[i]];
            mini = i;
          }
        fwrite(&min, sizeof(min), 1, Lenta[TAPE[T]]);
        Dost[TAPE[mini]] = Dost[TAPE[mini]] - 1;
        if(Dost[TAPE[mini]] > 0) {
          fread(&sort[TAPE[mini]], sizeof(sort[0]), 1, Lenta[TAPE[mini]]);
          printf("read L%d: %d\n", TAPE[mini], sort[TAPE[mini]]);
        }
        else {
          sort[TAPE[mini]] = MAXINT;
          zerro=zerro+1;
        }
      }

      // printf("file: L%d :: size = %ld, curr = %ld\n", TAPE[1], filesize(Lenta[TAPE[1]]), ftell(Lenta[TAPE[1]]));
      // printf("file: L%d :: size = %ld, curr = %ld\n", TAPE[2], filesize(Lenta[TAPE[2]]), ftell(Lenta[TAPE[2]]));
    }
    while( (!fEOF(Lenta[TAPE[1]])) && (!fEOF(Lenta[TAPE[2]])) );

    //меняем ленты местами
    for(i=1; i <= T-1; i++)
      if(fEOF(Lenta[TAPE[i]])) {
        D[TAPE[T]]=0;
        for(j=1; j<=T-1;j++)
          D[TAPE[T]]=D[TAPE[T]]+D[TAPE[j]];
        Dmax = D[TAPE[T]];
        // fclose(Lenta[Tape[T]]);
        fflush(Lenta[TAPE[T]]);
          sprintf(s, "L%d.txt\0", TAPE[T]);
          Lenta[TAPE[j]] = fopen(s, "rb");

        // rewind(Lenta[TAPE[T]]);
        j=TAPE[i];
        TAPE[i]=TAPE[T];
        TAPE[T]=j;

        fflush(Lenta[TAPE[T]]);
        fclose(Lenta[TAPE[T]]);
        // char s[20];
        sprintf(s, "L%d.txt\0", TAPE[T]);
        Lenta[TAPE[T]] = fopen(s, "wb");
        /*
        CloseFile(Lenta[Tape[T]]);
        Rewrite(Lenta[Tape[T]]);
        */
      }
  }

  //"обрезаем" фиктивные элементы
  //переименовываем отсортированный файл
  //закрываем и удаляем все остальные файлы
  for(i=1; i <= T; i++) {
    if(filesize(Lenta[TAPE[i]]) != 0) {
      fseek(Lenta[TAPE[i]],(long)(sumA-sumD), SEEK_SET);

      chsize(fileno(Lenta[TAPE[i]]), ftell(Lenta[TAPE[i]]));
      //truncate(Lenta[Tape[i]]);
      fclose(Lenta[TAPE[i]]);
      sprintf(s, "L%d.txt\0", TAPE[i]);
      rename(s, "vyvod.txt");
    }
    else {
      sprintf(s, "L%d.txt\0", TAPE[i]);
      fclose(Lenta[TAPE[i]]);
      unlink(s);
    }
  }
  ShowFile();
}


int main() {
  // Memo1.Clear;
  // Memo2.Clear;

  MergeSort();
  return 0;

}