/* A0910.java ９章１．解答
 *         待時式入線無限大のシステム
 *          （待ち合わせ制限あり）
 *          (C) H.Ishikawa 2008 
 */

package simulation;
import java.applet.*;
import java.awt.*;
import java.text.DecimalFormat;

public class A0910 extends Applet{
	int     N    =  5;                /* サービスチャンネル数 */
	double  A   =   20.0;             /* 平均到着間隔 */
	double  H   =   80.0;             /* 平均サービス時間 */
	int 	 Q_LENGTH = 5 ;            /* 待行列の最大の長さ */
	double  T_END =  1000000.0;       /* シミュレーションを終る時刻 */
	double  INF   = 1.0e100;          /* 十分大きい値 */
	double  EPS  =  1.0e-100;         /* 十分小さい値 */
	double P0  =     0.2;             /* あきらめて立ち去る確率 */
	double P1  =     0.4;             /* あきらめて立ち去る確率 */
	double P2  =     0.8;             /* あきらめて立ち去る確率 */
	

		
	public void paint(Graphics g) {
		double tt = 0.0;              /* シミュレーション時刻 */
		int    i, j, k;                /* forのカウンタ */
		int sn[] = new int[N + 1];    /* サービスチャンネルの状態
		                             sn[k]==0:空き,sn[k]==1:ビジー*/
		double tn[] = new double[N +1];        /* サービスチャンネルが次に変化を起こすまでの時間 */
		double an[] = new double[N + 1];       /* サービスチャンネルの稼働率 */
		double tq[] = new double[Q_LENGTH + 5];    /* 待ち行列についた時刻 */
		double fq[] = new double[Q_LENGTH + 5];    /* 待ち行列が長さqである割合 */
		int    q = 0;                  /* 待ち行列の長さ */
		int    nn = 0;                 /* サービスを終えた客の数 */
		int    mm = 0;                 /* あきらめて立ち去った客の数 */
		double tm;                     /* 次に客が到着するまでの時間 */
		double tw;                     /* 待ち時間 */
		double x = 0.0;                /* twの和 */
		double x2 = 0.0;               /* twの自乗和 */
		double at;                     /* 時刻増分 */
		int l = 10;                     /* 表示行 */

		DecimalFormat exFormat1 = new DecimalFormat(" 0.00000");
		  
		/* 初期設定 */
		tm = - A * Math.log(1.0 - Math.random());
		for (k = 1; k <= N; k ++) {
			sn[k] = 0;  tn[k] = INF;
		}
		  
		/* 開始 */
		while (tt <= T_END) {
			/* 到着 */
			if (Math.abs(tm) < EPS) {
				tm = - A * Math.log(1.0 - Math.random());
		        if (q < Q_LENGTH) {
		        	q = q + 1; tq[q] = tt;
		        } else if ((q == Q_LENGTH) && (P0 < Math.random())) {/* 以下をs0921.cから修正 */
		        	q = q + 1; tq[q] = tt;        
		        } else if ((q == Q_LENGTH + 1) && (P1 < Math.random())) {
		        	q = q + 1; tq[q] = tt;
		        } else if ((q == Q_LENGTH + 2) && (P2 < Math.random())) {
		        	q = q + 1; tq[q] = tt;
		        } else {                  
		        	mm = mm + 1;
		        }
			}
		    
		    /* サービス */
		    for (k = 1; k <= N; k++) {     
		    	if (Math.abs(tn[k]) < EPS || sn[k] == 0 ) {
		                          /* tn[k]が0あるいはサービスチャンネルが空きのとき*/
		    		if (q > 0) { 
		    			sn[k] = 1;   
		    			tn[k] = - H / 2.0 * Math.log(Math.random() * Math.random());
		                          /* 保留時間はアーラン分布 */
		    			tw = tt - tq[1]; 
		    			x = x + tw;
		    			x2 = x2 + tw * tw;
		    			nn = nn + 1;
		    			q = q - 1;
		    			if (q > 0) {
		    				for (i = 1; i <= q; i ++) {
		    					tq[i] = tq[i + 1];
		    				}
		    			}
		    		} else {     
		    			sn[k] = 0;   tn[k] = INF; 
		    		}
		    	}
		    }

		    /* 次に状態変化の起る時刻を求める */
		    at = INF;
		    if (tm < at)  at = tm;
		    for (k = 1; k <= N; k++) {
		    	if (tn[k] < at)  at = tn[k];
		    }

		    /* 時間を進める */
		    tm = tm - at;
		    for (k = 1; k <= N; k++) {
		    	tn[k] = tn[k] - at;
		    	if (sn[k] > 0) { an[k] = an[k] + at;}
		    }
		    fq[q] = fq[q] + at;
		    tt =tt + at;
		}

		/* 出力 */
		for (k = 1; k <= N; k ++) {
			g.drawString(" an[" + k + "] =" + " " +   exFormat1.format(an[k] / T_END) ,10 ,l); l = l + 12;
		}
		l = l + 12;
		for (q = 0; q <=  Q_LENGTH + 4; q ++) {
			g.drawString(" fq[" + q + "] =" + " " +   exFormat1.format(fq[q] / T_END) ,10 ,l); l = l + 12;
		}
		l = l + 12;
		g.drawString("平均待ち時間 =" +  exFormat1.format(x / nn),10 , l); l = l + 12;
		g.drawString("待ち時間の標準偏差 =" +  exFormat1.format(Math.sqrt((x2 - x * x / nn) / nn)) , 10 ,l);
		l = l + 12;
		g.drawString("サービスを受けた客の数 = "  + nn, 10 , l); l = l + 12;
		g.drawString("あきらめて立ち去った客の数 = " + mm, 10, l);
	}
}