#pragma once

#include <cmath>

struct COLOR {
    unsigned char red;
    unsigned char green;
    unsigned char blue;
    unsigned char alpha;

    COLOR() : red(0), green(0), blue(0), alpha(255) {}

    COLOR(unsigned char red, unsigned char green, unsigned char blue, unsigned char alpha = 255) : red(red), green(green), blue(blue), alpha(alpha) {}

} ;


template<typename TYPE>
void swap(TYPE &a, TYPE &b) {
    TYPE t = a;
    a = b;
    b = t;
}


class Frame {
    COLOR *pixels;

    COLOR **matrix;
public:
    int width, height;
    Frame(int _width, int _height) : width(_width), height(_height) {
        int size = width * height;

        pixels = new COLOR[size];

        matrix = new COLOR *[height];

        for (int i = 0; i < height; i++) {
            matrix[i] = pixels + i * width;
        }
    }


    void SetPixel(int x, int y, COLOR color) {
        matrix[y][x] = color;
    }

    COLOR GetPixel(int x, int y) {
        return matrix[y][x];
    }


    void Circle(int x0, int y0, int radius, COLOR color) {
        int x = 0, y = radius;
        while (x < y) {
            // Определяем, какая точка (пиксель): (x, y) или (x, y - 1) ближе к линии окружности
            int D1 = x * x + y * y - radius * radius;
            int D2 = x * x + (y - 1) * (y - 1) - radius * radius;

            // Если ближе точка (x, y - 1), то смещаемся к ней
            if (D1 > -D2)
                y--;

            // Перенос и отражение вычисленных координат на все октанты окружности
            SetPixel(x0 + x, y0 + y, color);
            SetPixel(x0 + x, y0 - y, color);
            SetPixel(x0 + y, y0 + x, color);
            SetPixel(x0 + y, y0 - x, color);
            SetPixel(x0 - x, y0 + y, color);
            SetPixel(x0 - x, y0 - y, color);
            SetPixel(x0 - y, y0 + x, color);
            SetPixel(x0 - y, y0 - x, color);
            x++;
        }
    }


    void DrawLine(int x1, int y1, int x2, int y2, COLOR color) {
        int dy = y2 - y1, dx = x2 - x1;
        if (dx == 0 && dy == 0) {
            matrix[y1][x1] = color;
            return;
        }

        if (abs(dx) > abs(dy)) {
            if (x2 < x1) {
                swap(x1, x2);
                swap(y1, y2);
                dx = -dx;
                dy = -dy;
            }

            int y, dx2 = dx / 2, p = 0;
            if (dy < 0) dx2 = -dx2;
            for (int x = x1; x <= x2; x++) {
                y = (p + dx2) / dx + y1;
                p += dy;
                matrix[y][x] = color;
            }
        } else {
            if (y2 < y1) {
                swap(x1, x2);
                swap(y1, y2);
                dx = -dx;
                dy = -dy;
            }

            int x, dy2 = dy / 2, p = 0;
            if (dx < 0) dy2 = -dy2;
            for (int y = y1; y <= y2; y++) {
                x = (p + dy2) / dy + x1;
                p += dx;
                matrix[y][x] = color;
            }
        }
    }


    ~Frame() {
        delete[]pixels;
        delete[]matrix;
    }

};