program analiza_macierzy
implicit none

! Program wczytuje dwie macierze nastepnie oblicza ich slad, iloczyn,
! liczy transpozycje kazdej z nich oraz wyswietla wyniki

real, allocatable, dimension(:,:) :: a, b
real ::  slad_a, slad_b, slad
integer :: n

write(*,*)'Podaj rozmiar macierzy'
read(*,*) n

allocate(a(n,n), b(n,n))

call wczytaj(a,n)
write(*,*) 'Pierwsza macierz:'
call wypisz(a,n)

call wczytaj(b,n)
write(*,*) 'Druga macierz:'
call wypisz(b,n)

call iloczyn(a,b,n)

slad_a = slad(a,n)
write(*,*)'slad pierwszej macierzy', slad_a
slad_b = slad(b,n)
write(*,*)'slad drugiej macierzy', slad_b

write(*,*)'Transpozycja pierwszej macierzy:'
call transpozycja(a, n)
write(*,*)'Transpozycja drugiej macierzy:'
call transpozycja(b, n)


end

subroutine iloczyn(macierz1, macierz2, rozmiar)
real :: macierz1(rozmiar, rozmiar), macierz2(rozmiar, rozmiar)
real:: macierz_il(rozmiar, rozmiar)
integer :: rozmiar, i, j, k

do i = 1, rozmiar
   do  j = 1, rozmiar

      macierz_il(i,j) = 0.0

   end do
end do


do i = 1, rozmiar
   do j = 1, rozmiar
      do k = 1, rozmiar

         macierz_il(i, j) = macierz_il(i, j) + macierz1(i, k)*macierz2(k,j)

      end do
   end do
end do

write(*,*)'Macierz iloczynu:'
call wypisz(macierz_il, rozmiar)

end


real function slad(macierz, rozmiar)
real :: macierz(rozmiar, rozmiar)
integer :: rozmiar, i

slad = 0.0

do i = 1, rozmiar

   slad = slad + macierz(i, i)
   
end do

end

subroutine transpozycja(macierz, rozmiar)
real :: macierz(rozmiar, rozmiar), macierz_trans(rozmiar, rozmiar)
integer :: rozmiar, i, j

do  i = 1, rozmiar
   do  j = 1, rozmiar

      macierz_trans(i, j) = macierz(j, i)

   end do
end do


call wypisz(macierz_trans, rozmiar)

end

subroutine wczytaj(macierz, rozmiar)
real :: macierz(rozmiar,rozmiar)
integer :: rozmiar, i , j

do i = 1, rozmiar
   do j = 1, rozmiar
      write(*,*)'Wpisz', i, j, 'element macierzy'
      read(*,*) macierz(i, j)
   end do
end do


end

subroutine wypisz(macierz, rozmiar)
real :: macierz(rozmiar,rozmiar)
integer :: rozmiar, i , j

do i = 1, rozmiar

   write(*,*) (macierz(i, j), j =1, rozmiar)

end do

end