//*****************************************************************************
// Simulation d'une marche aléatoire 2D 
// Dominique Lefebvre  - Octobre 2009  V1.0
// TangenteX
//
// www.tangenteX.com
//******************************************************************************
#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <dislin_d.h>
#include <math.h>
#include <time.h>


using namespace std;

// déclaration des constantes
#define NBPAS  1000
#define X      0
#define Y      1
#define PI     3.141592654

// déclaration des variables globales
long seed;


//******************************************************************************
// Génération de nombres aléatoires distribués uniformément entre 0 et 1
// Selon la formule de Lehmer et l'algorithme et les paramètres de 
// Parker and Miller (1988):
//    x(i+1) = a*x(i) mod c
// Sa période est fixée par c, soit 2^31 - 1
//******************************************************************************
double Random(void)
{
   const double a = 16807.0;        // 7^5
   const double c = 2147483647.0;   // 2^31 - 1 
   double x,y;
   
   x = a*seed;
   seed = (long)(fmod(x,c));
   y = seed/c;                      // normalisation par c

   return (y);
}

//******************************************************************************
// Génération de la constante d'initialisation du générateur Random
// à partir de la date courante selon Anderson (1990)
//******************************************************************************
long GenerationSeed(void)
{
   struct tm *temps;
   time_t maintenant;
   int t0,t1,t2,t3,t4,t5;
   long lseed;
   
   // récupération de l'heure actuelle
   time(&maintenant);                  // enregistrement de l'heure actuelle
   temps = localtime(&maintenant);     // conversion en structure tm
   t0 = temps->tm_sec;
   t1 = temps->tm_min;
   t2 = temps->tm_hour;
   t3 = temps->tm_mday;
   t4 = temps->tm_mon;
   t5 = temps->tm_year;
   
   // calcul du seed d'après l'algo d'Anderson (seed varie entre 0 et 2^31-1
   lseed = t5 + 70*(t4 + 12*(t3 + 31*(t2 + 23*(t1 + 59*t0))));
   if ((lseed%2) == 0) lseed = lseed-1;  // s'assurer que seed est impair
   
   return lseed;    
}

//******************************************************************************
// Programme principal
//******************************************************************************
int main(int argc, char *argv[])
{
    FILE *Donnees;
    char Buffer[20];
    int i,ipoint;                    
    double Points[NBPAS][2];    // Table de coordonnées des points 
    double d, alpha, x , y;
    
    // initialisation du générateur
    printf("Simulation d'une marche aleatoire 2D"
           " - Dominique Lefebvre Octobre 2009\n\n");
    seed = GenerationSeed();
    
    // initialisation de l'affichage graphique (lib dislin)
    metafl("XWIN");
    disini();
    pagera();
    pagfll(255);
    color("black");
    hwfont();
    
    titlin("Marche aleatoire 2D",1);
    graf(0.0,1.0,0.0,0.1,0.0,1.0,0.0,0.1);
    title();
    
    // initialisation du mouvement
    color("red");
    ipoint = 0;
    Points[ipoint][X] = 0.5;
    Points[ipoint][Y] = 0.5;
    rlstrt(Points[ipoint][X],Points[ipoint][Y]);  // plot à l'origine du mouvement
    
    // boucle de calcul des points de la marche
    for(ipoint=1;ipoint<NBPAS;ipoint++)
      {
         // calcul de la distance du déplacement
         d = Random()/10.0;
         // calcul de l'angle de déplacement en radian
         alpha =  2*PI*Random();              
         // calcul des coordonnées du prochaine point
         x = Points[ipoint-1][X] + d*cos(alpha);
         y = Points[ipoint-1][Y] + d*sin(alpha);
         // normalisation aux frontières du domaine
         if (x > 1.0) x = 1.0;
         if (y > 1.0) y = 1.0;
         if (x < 0.0) x = 0.0;
         if (y < 0.0) y = 0.0;              
         // enregistrement des coordonnées
         Points[ipoint][X] = x;
         Points[ipoint][Y] = y;
         rlconn(Points[ipoint][X],Points[ipoint][Y]); // plot le point
      }
        
    // stockage des données dans le fichier Donnees.dat pour affichage
    // ce fichier est dans le même répertoire que le programme RandomGenerator
    Donnees = fopen("Donnees.dat","w");
    for(i=0;i<NBPAS;i++) 
       fprintf(Donnees,"%.5f %.5f\n",Points[i][X], Points[i][Y]);                  
    fclose(Donnees);
    
    // Fin du programme
    disfin();
    return EXIT_SUCCESS;
}