program analiza_macierzy
implicit none

! Program liczy sume oraz iloczyn elementow dowolnej macierzy
! a nastepnie oblicza jej slad

real, allocatable, dimension(:,:) :: a
real :: oblicz_sume, oblicz_iloczyn, oblicz_slad ! nazwy uzytych funkcji
real :: slad, iloczyn, suma
integer :: n

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

allocate(a(n,n)) ! alokacja pamieci dla tablicy a

call czytaj(a, n) ! wywolanie procedury wczytujacej macierz

call wypisz(a, n) ! wywolanie procedury wypisujacej macierz

suma = oblicz_sume(a, n)! wywolanie funkcji obliczajacej sume
write(*,*) 'Suma elementow wynosi', suma  

iloczyn = oblicz_iloczyn(a, n) ! wywolanie funkcji obliczajacej iloczyn
write(*,*) 'Iloczyn elementow wynosi', iloczyn

slad = oblicz_slad(a,n)!wywolanie funkcji obliczajacej slad macierzy
write(*,*) 'Slad macierzy wynosi', slad


end  ! koniec programu glownego


! teraz nastepuje blok podprogramow
! kolejnosc podprogramow jest dowolna

! procedura wczytujaca elementy tablicy z klawiatury 
subroutine czytaj(b, n) 
real, dimension(n, n) :: b 
integer :: i, j, n

do i = 1, n
   do j = 1, n
      write(*,*)'Wpisz', i, j, 'element'
      read(*,*) b(i, j)
   end do
end do

end subroutine


!procedura wypisujaca elementy tablicy na ekran
subroutine wypisz(d, n)
real, dimension(n, n) :: d
integer :: i, j, n

do i = 1, n
   write(*,*) (d(i, j), j = 1, n)
end do

end subroutine


!funkcja obliczajaca sume wszystkich elementow tablicy
real function oblicz_sume(g, n)
integer::i, j, n
real, dimension(n, n) :: g

oblicz_sume = 0.0
do i = 1, n
   do j = 1, n
      oblicz_sume = oblicz_sume + g(i, j)
   end do
end do

end function


! funkcja obliczajaca iloczyn wszystkich elementow tablicy
real function oblicz_iloczyn(h, k)
integer :: i, j, k
real :: h(k,k)

oblicz_iloczyn = 1.0

do i = 1, k
   do j = 1, k
      oblicz_iloczyn = oblicz_iloczyn*h(i,j)
   end do
end do

end function


! funkcja obliczajaca slad macierzy
! slad macierzy jest zdefiniowany jako suma elementow
! macierzy znajdujacych sie na diagonali
! czyli takich ktorych obydwa wskazniki sa sobie rowne
! np. a11, a22, a33, ....

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

oblicz_slad = 0.0
do i = 1, rozmiar
   oblicz_slad = oblicz_slad + macierz(i, i)
end do

end function