// point2d.h

#ifndef POINT2D_H
#define POINT2D_H

// #include "polar2d.h" // тут не можна включити
struct polar2d;

// Структура точки в прямокутній системі координат
struct point2d {
    // Координати в прямокутній системі
    float x, y;

    // Конструктор без параметрів (використовується за замовчуванням)
    point2d();
    // Конструктор з параметрами
    point2d(float const &x, float const &y);
    // Конструктор копіювання
    point2d(point2d const &);

    // Повертає довжину вектора
    float length() const;
    // Повертає кут вектора відносно осі X
    float angle() const;

    explicit operator polar2d const() const;
};

// Повертає відстань між двома точками
float distance(point2d const &, point2d const &);

point2d const operator-(point2d const &, point2d const &);
point2d const operator-=(point2d &, point2d const &);

bool operator==(point2d const &, point2d const &);
bool operator!=(point2d const &, point2d const &);

#include <iostream>

std::ostream &operator<<(std::ostream &, point2d const &);
std::istream &operator>>(std::istream &, point2d &);

#endif

// point2d.cpp

#include <cmath>
#include "point2d.h"
#include "polar2d.h"

point2d::point2d() : x(0.f), y(0.f) { }
point2d::point2d(float const &x, float const &y) : x(x), y(y) { }
point2d::point2d(point2d const &v) : x(v.x), y(v.y) { }

float point2d::length() const {
    return std::sqrtf(x * x + y * y);
}
float point2d::angle() const {
    return std::atan2f(y, x);
}

point2d::operator polar2d const() const {
    return polar2d(length(), angle());
}

float distance(point2d const &v1, point2d const &v2) {
    return (v1 - v2).length();
}

point2d const operator-(point2d const &l, point2d const &r) {
    return point2d(l.x - r.x, l.y - r.y);
}
point2d const operator-=(point2d &l, point2d const &r) {
    l.x -= r.x;
    l.y -= r.y;
    return l;
}

bool operator==(point2d const &l, point2d const &r) {
    return l.x == r.x && l.y == r.y;
}
bool operator!=(point2d const &l, point2d const &r) {
    return !(l == r);
}

#include <iostream>

std::ostream &operator<<(std::ostream &out, point2d const &v) {
    return out << "{ x: " << v.x << ", y: " << v.y << " }";
}
std::istream &operator>>(std::istream &in, point2d &v) {
    return in >> v.x >> v.y;
}

// polar2d.h

#ifndef POLAR2D_H
#define POLAR2D_H

// #include "point2d.h" // тут не можна включити
struct point2d;

// Структура точки в полярній системі координат
struct polar2d {
    // Координати в полярній системі
    float length, angle;

    // Конструктор без параметрів (використовується за замовчуванням)
    polar2d();
    // Конструктор з параметрами
    polar2d(float const &length, float const &angle);
    // Конструктор копіювання
    polar2d(polar2d const &);

    // Повертає X координату в прямокутній системі
    float x() const;
    // Повертає Y координату в прямокутній системі
    float y() const;

    explicit operator point2d const() const;
};

// Повертає відстань між двома точками
float distance(polar2d const &, polar2d const &);

bool operator==(polar2d const &, polar2d const &);
bool operator!=(polar2d const &, polar2d const &);

#include <iostream>

std::ostream &operator<<(std::ostream &, polar2d const &);
std::istream &operator>>(std::istream &, polar2d &);

#endif

// polar2d.cpp

#include <cmath>
#include "point2d.h"
#include "polar2d.h"

polar2d::polar2d() : length(0.f), angle(0.f) { }
polar2d::polar2d(float const &length, float const &angle) : length(length), angle(angle) { }
polar2d::polar2d(polar2d const &v) : length(v.length), angle(v.angle) { }

float polar2d::x() const {
    return length * std::cosf(angle);
}
float polar2d::y() const {
    return length * std::sinf(angle);
}

polar2d::operator point2d const() const {
    return point2d(x(), y());
}

float distance(polar2d const &v1, polar2d const &v2) {
    return distance((point2d const)v1, (point2d const)v2);
}

bool operator==(polar2d const &l, polar2d const &r) {
    return l.length == r.length && l.angle == r.angle;
}
bool operator!=(polar2d const &l, polar2d const &r) {
    return !(l == r);
}

#include <iostream>

std::ostream &operator<<(std::ostream &out, polar2d const &v) {
    return out << "{ length: " << v.length << ", angle: " << v.angle << " }";
}
std::istream &operator>>(std::istream &in, polar2d &v) {
    return in >> v.length >> v.angle;
}

// main.cpp

#include <iostream>
#include "point2d.h"
#include "polar2d.h"

int main(int argc, char *argv[]) {
    // ...
    // тут має бути ваш код
    // ...
    return 0;
}