#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<time.h>
#include<math.h>


#define N_EXP 200
#define R_IN 3.0
#define DR_MIN 0.1
#define DR_MAX 0.2


double RandInInterval(double, double);
double InitPosAndDist(void);
double Passo(void);
int WriteSuccess(int succ[]);
void MinMaxDistFalliti(double distfalliti[], double MinMax[], int);

main(){
	int N_PASSI, i,j;
	int CountSteps, Nsuccess;
	double R_EXT, Dist;
	int successi[N_EXP]={0};
	double distfalliti[N_EXP]={0.};
	double MinMax[2];
	
	srand48(time(0));
	
	printf("\n\nIl programma studia il moto di 200 particelle che partono dall'interno di un cerchio di raggio R_IN=3\n"
	"e percorrono una traiettoria radiale stocastica. Scopo del programma e' determinare quante di loro raggiungono, in un numero\n"
	"di passi scelto dall'utente, una circonferenza di raggio R_EXT maggiore di R_IN e scelto anch'esso dall'utente. \n"
	" Si danno poi informazioni sul moto delle particelle che non hanno raggiunto la circonferenza esterna.\n\n");


	printf("Inserire il numero di passi per ogni particella \n");
	
	do{
		scanf("%d",&N_PASSI);
		if(N_PASSI<50 || N_PASSI>100) printf("Il numero dei passi deve essere in [50,100]. Inserire un nuovo valore\n");
	
	}while(N_PASSI<50 || N_PASSI>100);
	
	
	printf("Inserire il valore di R_EXT \n");
	
	do{
		scanf("%lf",&R_EXT);
		if(R_EXT<6. || R_EXT>10.) printf("R_EXT deve essere nell'intervallo [6.0,10.0]. Inserire un nuovo valore\n");
		
	}while(R_EXT<6. || R_EXT>10.0);

	
	
	
	j=0;
	for(i=1;i<=N_EXP;i++){
	
		CountSteps=0;
		
		Dist=InitPosAndDist();
		
		do{
			CountSteps++;	
			Dist=Dist+Passo();			
			Dist=fabs(Dist);
			
		}while(Dist<R_EXT && CountSteps<N_PASSI);
		
		if(Dist>=R_EXT){
	//		printf("j=%d     i=%d\n",j,i);
			successi[j++]=i;				
		}else{
			distfalliti[i-1]=Dist;	
	//	printf("Fallimento numero %d, dist=%lf\n",i,Dist);
		}
	}
	
	
	Nsuccess=WriteSuccess(successi);
	MinMaxDistFalliti(distfalliti,MinMax,N_EXP-Nsuccess);

	printf("Il numero degli esperimenti falliti e' %d\n\n", N_EXP-Nsuccess);
	
	printf("La distanza minima raggiunta e' %lf\n\n\n", MinMax[0]);

}




double InitPosAndDist(void){
	double x,y;	
	double dist;
	
	do{
		x=RandInInterval(0.,R_IN);
		y=RandInInterval(0.,R_IN);
		
		dist=sqrt(x*x+y*y);
		
	}while(dist>=R_IN);

	return dist;


}



double Passo(void){
	double coin, step;

	coin=RandInInterval(0.,1.);	
	
	if(coin>0.5){
		step=RandInInterval(DR_MIN,DR_MAX);
	}else{
		step=-RandInInterval(DR_MIN,DR_MAX);
		}

	return step;
}



double RandInInterval(double A, double B){
	double r;

	r=(double)lrand48()/RAND_MAX*(B-A)+A;

    return r;


}


int WriteSuccess(int Data[]){
	int CountSuccess=0;
	
	FILE *Write;
	
	if((Write = fopen("successi.dat","w")) == NULL){
		printf("Non e' stato possibile aprire il file \n");
		exit(EXIT_FAILURE);
	}

	
	fprintf(Write, "Gli esperimenti che hanno avuto successo sono quelli dei numeri seguenti:\n");
	while(Data[CountSuccess]!=0){
		fprintf(Write, "%d\n", *(Data+CountSuccess));
		CountSuccess++;
	}

	fclose(Write);
	
	
	return CountSuccess;	

}




void MinMaxDistFalliti(double Data[],double MinMax[2],int N){
	int i;
    double min,max; 
	
	min=Data[0];
	max=min;
	
	for(i=1;i<N;i++){
		if(min>Data[i])min=Data[i];
		if(max<Data[i])max=Data[i];
	}

	MinMax[0]=min;
	MinMax[1]=max;
	
//	printf("min=%lf   max=%lf\n\n",MinMax[0],MinMax[1]);
	
	return ;

}