// PROGRAM dla

#include "TrueBASIC.h"
#include "csgraphics.h"

int main();
void initial(int site[][201], int *L);
void grow_cluster(int site[][201], int L);
void walk(int site[][201], int L, int *x, int *y, int *R0, int *N);
void test(int site[][201], int L, int x, int y, double r, int *R0, int *N, 
          char* onperimeter);

int main()
{
    int L, site[201][201];

    GWopen(0);

    initial(site, &L);
    grow_cluster(site, L);

    GWquit();
    return 0;
}

void initial(int site[][201], int *L)
{
    int x, y, Itmp1_, Itmp2_;
    float xwin, ywin;
    char Stmp1_[_LBUFF_];

    rnd(-1);
    printf("L = ");
    fgets(Stmp1_, _LBUFF_, stdin);
    sscanf(Stmp1_, "%d", L);
    compute_aspect_ratio((float)((*L)+2), &xwin, &ywin);
    GWindow(-xwin, -ywin, xwin, ywin);
    GWrect((float)(-(*L)-0.5), (float)(-(*L)-0.5), (float)((*L)+0.5), 
           (float)((*L)+0.5));
    for(Itmp1_ = -100; Itmp1_ <= 100; ++Itmp1_)
    for(Itmp2_ = -100; Itmp2_ <= 100; ++Itmp2_)
        site[Itmp1_ + 100][Itmp2_ + 100] = 0;   // すべての格子点を初期化
    for(x = -(*L); x <= (*L); ++x)
        for(y = -(*L); y <= (*L); ++y)
            GWsetpxl((float)(x), (float)(y), BLACK);
    GWsetpen(RED, -1, -1, -1);
    GWsetmrk(6, 1.0f, RED, -1, 4);
    GWanchor(1);
}

void grow_cluster(int site[][201], int L)
{
    int N, R0, x, y;
    double theta;

    R0 = 3;                             // 原点から R0 の距離の位置に粒子を置く
    site[100][100] = 1;                 // 種
    N = 1;                              // クラスターに含まれる粒子数
    GWputmrk(0.0f, 0.0f);
    do
    {
        // 新しい粒子の初期位置をランダムに選ぶ
        theta = 2*pi*rnd(0);
        x = (int)(R0*cos(theta));
        y = (int)(R0*sin(theta));
        walk(site, L, &x, &y, &R0, &N);     // ランダムウォーク
    } while(!TBkeyinput());
}

void walk(int site[][201], int L, int *x, int *y, int *R0, int *N)
// クラスターの周辺の点に達するか
// クラスターから遠く離れすぎるまでランダムウォークを続ける
{
    int step;
    double r, random;
    char onperimeter[_LBUFF_];

    do
    {
        strcpy(onperimeter, "no");
        r = sqrt((double)(*x)*(*x) + (double)(*y)*(*y));
        if(r < (*R0) + 1)   // クラスターの周辺の点に到達したかどうかを調べる
            test(site, L, *x, *y, r, R0, N, onperimeter);
        step = (int)(r - (*R0)) - 1;    // 大きな歩幅
        if(step < 1)
            step = 1;
        if(strcmp(onperimeter, "no") == 0)
        {
            random = rnd(0);
            if(random < 0.25)
                (*x) += step;
            else if(random < 0.5)
                (*x) -= step;
            else if(random < 0.75)
                (*y) += step;
            else
                (*y) -= step;
        }
    } while(!((strcmp(onperimeter, "yes") == 0) || (r > 2*(*R0))));
}

void test(int site[][201], int L, int x, int y, double r, int *R0, int *N, char* onperimeter)
{
    double sum;
    char Stmp1_[_LBUFF_];

    sum = site[x + 100][y + 101] + site[x + 100][y + 99] + 
          site[x + 101][y + 100] + site[x + 99][y + 100];
    if(sum > 0)                         // 周辺の点に到達
    {
        site[x + 100][y + 100] = 1;
        strcpy(onperimeter, "yes");
        if(abs(x) <= L && abs(y) <= L)
        {
            GWputmrk((float)(x), (float)(y));
            ++(*N);
            GWsetogn(0, -2);
            sprintf(Stmp1_, "N = %4d", (*N));
            GWputtxt((float)(-L), (float)(L+1), Stmp1_);
            GWflush(-2);
            GWsetogn(0, 1);
        }
        else
        {
            GWquit();                   // 箱の外
            exit(0);
        }
        if(r >= (*R0) - 1)
            (*R0) = (int)(r+2);
    }
}