// ■N巴の食物連鎖
//   黄色い生物は回りに赤い生物がいるとそれを食べてそこに黄色い生物が生まれ
//   赤い生物は回りに青い生物がいるとそれを食べてそこに赤い生物が生まれ、
//   …（省略）…
//   黒い生物は回りに黄色い生物がいるとそれを食べてそこに黒い生物が生まれ、
//   というモデル化でシミュレーションします。
//   最初は乱数を発生して、メチャメチャになっていますが、
//   次第に、生物の群落が形成されていく様子をご確認下さい。
//   一定規模の群落が形成されると群落が移動します。
//   �@右クリックで停止、再度、右クリックすると再開します。
//   �Aタイマー停止状態で左クリックすると１回だけ実行します。

#include "myWin.h"
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
#define frand() ((double) rand()/(RAND_MAX+1))
#define MAX 201
#define MD 8  
#define EP 0.5   // 敵に食べられる確率。EP=1にすると幾何学模様に近くなります。
int cur, timerFlag;
int dt[2][MAX+1][MAX+1];
int Vline;
int cTab[8]=
//	{0x0000FF, 0x0077FF, 0x00FFFF,  0x00DDDD, 
//	 0x007700, 0x770000, 0xFFFFFF,  0x330033};
	{0x0000FF, 0x0077FF, 0x00FFFF,  0xFFFFFF, 
	 0x00FF00, 0x557700, 0xFF0000,  0x770077};
static HDC hBuff; static HBITMAP hBM;
int hist[200],avg4[200];
int count1(){
	int C=0;
	for(int i=1;i<MAX-1;i++)for(int j=1;j<MAX-1;j++) if(dt[cur][i][j]==1) C++;
	return C;
}
void setHist(int V){
	for(int i=1;i<200;i++){hist[i-1]=hist[i];avg4[i-1]=avg4[i];}
	hist[199]=V;	// 値の登録
	int av=0;		// 過去20回の平均値計算と平均値登録
	for(int i=0, j=199; i<20;i++,j--)av+=hist[j];
	avg4[199]=(int)((double)(av/20+0.5));
}
void draw(){
	for(int i=1;i<MAX-1;i++) for(int j=1;j<MAX-1;j++){
		SetPixel(hBuff,i+20,j+10,cTab[dt[cur][i][j]-1])  ;
	}
	// 生物1の個体数変化の表示
	int V=count1(); setHist(V);
	HPEN   hpen=CreatePen(PS_SOLID,2,0); SelectObject(hBuff,hpen);
	HBRUSH hbrush=CreateSolidBrush(0xFFFFFF)  ; SelectObject(hBuff,hbrush);
	Rectangle(hBuff,20,220,220,340);
	//履歴表示
	DeleteObject(hpen);hpen=CreatePen(PS_SOLID,1,cTab[0]); SelectObject(hBuff,hpen);
	MoveToEx(hBuff,20,340-(hist[0]-2000)/50,NULL);
	for(int i=1;i<200;i++)LineTo(hBuff,i+20,340-(hist[i]-2000)/50);
	//過去4回平均
	DeleteObject(hpen);hpen=CreatePen(PS_SOLID,1,0x007700); SelectObject(hBuff,hpen);
	MoveToEx(hBuff,20,340-(avg4[0]-2000)/50,NULL);
	for(int i=1;i<200;i++)LineTo(hBuff,i+20,340-(avg4[i]-2000)/50);
	//3,000, 5,000, 7,000の線を表示
	DeleteObject(hpen);hpen=CreatePen(PS_SOLID,1,0x770000); SelectObject(hBuff,hpen);
	MoveToEx(hBuff,20,320,NULL);LineTo(hBuff,220,320);
	MoveToEx(hBuff,20,280,NULL);LineTo(hBuff,220,280);
	MoveToEx(hBuff,20,240,NULL);LineTo(hBuff,220,240);
	MoveToEx(hBuff,Vline+20,340,NULL);LineTo(hBuff,Vline+20,240);
	Vline--;if(Vline<0)Vline=199;
	//数値表示
	HFONT hF =CreateFont(
		10, 0, 0, 0, FW_NORMAL, FALSE, FALSE, FALSE, SHIFTJIS_CHARSET,
		OUT_DEFAULT_PRECIS, CLIP_DEFAULT_PRECIS, DEFAULT_QUALITY,
		FIXED_PITCH | FF_MODERN,NULL);
	SelectObject(hBuff, hF);
	TCHAR str[128]; 
	wsprintf(str,TEXT("%d 個体数変化(赤) 20回平均(緑) %d"), V, avg4[199]);
	TextOut(hBuff,24,223,str,lstrlen(str));	
	DeleteObject(hbrush);DeleteObject(hpen);
}

void simChain(){
	int nxt=1-cur;
	for(int i=1;i<MAX-1;i++)for(int j=1;j<MAX-1;j++){
		dt[nxt][i][j]=dt[cur][i][j];
		if(frand()< EP){
			for(int k=1;k<=MD; k++){
				int KF = (k==MD ? 1: k+1); 
				if(dt[cur][i][j]==k){
					if( dt[cur][i][j-1]==KF || dt[cur][i][j+1]==KF || 
						dt[cur][i-1][j]==KF || dt[cur][i+1][j]==KF )
						dt[nxt][i][j]=KF;
					//　判定を以下のようにすると若干趣が変わります。
					//if( dt[cur][i][j-1]==KF || dt[cur][i][j+1]==KF || 
						//dt[cur][i-1][j]==KF || dt[cur][i+1][j]==KF ||
						//dt[cur][i-1][j-1]==KF || dt[cur][i+1][j-1]==KF||
						//dt[cur][i-1][j+1]==KF || dt[cur][i+1][j+1]==KF) 
						//dt[nxt][i][j]=KF;
				}
			}
		}
	}
	cur=nxt;
}

void procPaint(HWND hw, WPARAM wp,LPARAM lp){
	PAINTSTRUCT ps;	HDC hdc=BeginPaint(hw, &ps);
	BitBlt(hdc, 0,0,260,340,hBuff,0,0,SRCCOPY);
	EndPaint(hw,&ps);
}

void procLButtonDown(HWND hw, WPARAM wp,LPARAM lp){
	simChain(); draw();
	InvalidateRect(hw,NULL,TRUE);
}
void procCreate(HWND hw, WPARAM wp,LPARAM lp){
	SetWindowText(hw,TEXT("8巴の食物連鎖"));
	MoveWindow(hw,0,0,260,400,TRUE);
	HDC hdc=GetDC(hw); hBM=CreateCompatibleBitmap(hdc,260,340);
	hBuff=CreateCompatibleDC(hdc); SelectObject(hBuff,hBM);
	SelectObject(hBuff,GetStockObject(NULL_PEN));
	PatBlt(hBuff,0, 0,260,340,WHITENESS);
	ReleaseDC(hw,hdc);
	srand(time(NULL));
	cur=0;Vline=199;
	for(int i=0;i<=MAX;i++)for(int j=0;j<=MAX;j++)
		dt[cur][i][j]=(int)(frand() * MD + 1);
	int avrN=(MAX-1)*(MAX-1)/MD;
	for(int i=0;i<=200;i++) {hist[i]=avrN;avg4[i]=avrN;}
	SetTimer(hw,1,20,NULL);timerFlag=true;
	draw();
}
void procRButtonDown(HWND hw, WPARAM wp,LPARAM lp){
	timerFlag= !timerFlag;
	if(timerFlag) SetTimer(hw,1,20,NULL);
	else KillTimer(hw,1);
}
void procTimer(HWND hw, WPARAM wp,LPARAM lp){
	simChain(); draw();
	InvalidateRect(hw,NULL,TRUE);
}
LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hw, UINT msg, WPARAM wp,LPARAM lp){
	switch(msg){
	case WM_DESTROY       : PostQuitMessage(0)         ; return 0;
	case WM_CREATE        : procCreate(hw,wp,lp)       ; return 0;
	case WM_PAINT         : procPaint(hw,wp,lp)        ; return 0;
	//次をコメントにすると左ボタンクリックで描画
	case WM_TIMER         : procTimer(hw,wp,lp)        ; return 0;
	case WM_LBUTTONDOWN   : procLButtonDown(hw,wp,lp)  ; return 0;
	case WM_RBUTTONDOWN   : procRButtonDown(hw,wp,lp)  ; return 0;
	}
	return DefWindowProc(hw,msg,wp,lp);
}