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

#define MAX_GRAD 50    // numero massimo di gradini
#define MAX_FROG 1000 //  numero massimo di rane

/* // function prototipes */

int jump_rana(int);
void writeonfile(double [], int); 
void gara(int [], int);



int main()

{

  int Nfrog, rana;
  int jump, Njumps, Mjumps;
  int gradino;
  int conta[MAX_GRAD+1]={0};
  double dconta[MAX_GRAD+1];
  int salti[MAX_FROG];
  int n;

  srand48(time(0));  
  

  // Leggi da tastiera il numero di rane
  do {
    printf("Numero di rane? (maggiore di 0 minore di %d) \n",MAX_FROG);
    scanf("%d",&Nfrog);
	  if(Nfrog<=0 || Nfrog > MAX_FROG)printf("Troppe rane o troppo poche!");
  } while (Nfrog<=0 || Nfrog > MAX_FROG);

  
  Mjumps=0; // numero medio di salti necessari ad arrivare in cima

  for (rana=1; rana<=Nfrog; rana++) {

    Njumps=0; // numero di salti per arrivare all'ultimo gradino
    gradino = 0; // contatore che registra il gradino sul quale si trova la rana
   

    printf("\nRANA numero %d\n",rana);
    
    do {      
      jump=jump_rana(gradino);
      gradino = gradino + jump;
      conta[gradino]++;
      Njumps++;
      //   printf("%10d %4d %4d\n",Njumps,gradino,jump);
    } while (gradino != MAX_GRAD);
  
    printf("La rana numero %2d e' arrivata in %5d salti\n", rana,Njumps);

    salti[rana-1]=Njumps;

    Mjumps+=Njumps;

  } // numero di rane


  printf("\nIl numero medio di salti necessari a raggiungere la cima e' %6.2f\n",(double)Mjumps/Nfrog);
  
  // Calcola chi ha vinto la gara
  gara(salti,Nfrog);
  
	
	for (n=0;n<MAX_GRAD+1;n++) {
		dconta[n]=(double)conta[n]/Nfrog;
	}
	
  writeonfile(dconta,MAX_GRAD+1);

  return 0;
}


/******** FUNCTIONS DEFINITION  *****************/


void gara(int jumps[], int N) {
  
  int i,jump;
  int Jmin=RAND_MAX; // variabile ausiliaria per determinare quale rana e' piu' veloce
  int vince[MAX_FROG];
  int n;
  int vincitore;


  for (i=0;i<N;i++) {
    jump=jumps[i];
    if(jump < Jmin) {
      Jmin=jump;
      vincitore=i+1;
    }
  }
  
  n=0;
  vince[n]=vincitore;
  

  // Controlla parimerito

  for (i=0;i<N;i++) {
    jump=jumps[i];
    if(jump==Jmin && i+1 != vincitore) {
      n++;
      vince[n]=i+1;
    }
  }


  
  if(n==0) {

    printf("La rana piu' veloce e' la numero %d che ha raggiunto la cima con %d salti\n",vince[0],Jmin);

  } else {

    printf("La gara viene vinta a parimerito (con %d salti) da %d rane.\nLe rane vincitrici sono:\n",Jmin,n+1);
    

    for (i=0;i<n;i++) {
      printf("%d ", vince[i]);
    }
    printf("\n");

  }

}





int jump_rana(int pos) {

  double r;
  int jump;

  const int indietro=-1;
  const int avanti=2;
  const int ferma=0;


  r=(double)lrand48()/RAND_MAX;
  
  if(r > 0.5 && pos <= (MAX_GRAD-2) ) {
    jump=avanti;
  } else if(r<=0.5 && pos>0) {
    jump=indietro;
  } else {
    jump=ferma;
  }
 
  return jump;
}



void writeonfile(double data[], int ndata) {

  int i;
  FILE *fp;
  
  if((fp = fopen("data.dat", "w")) == NULL) {
    printf("Cannot open file.\n");
    exit(0);
  }

  for (i=0;i<ndata;i++) {
    fprintf(fp,"%4d %8.2f\n",i,data[i]);
  }

  if( fclose( fp ))
    printf("File close error.\n");

	return;
}