/* S0830.java
 *        機械修理の問題 (変化点方式)
 *          (C) H.Ishikawa 2008 
 */

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

public class S0830 extends Applet{
	int  M    =  5;                   /* 機械の台数 */
	int  N    =  2;                   /* 修理者の人数 */
	double  A   =   10.0;             /* 平均故障発生間隔 */
	double  H   =   4.0;              /* 平均修理時間 */
	double  DT  =   0.5;              /* 時刻増分 */
	double  T_END =  100.0;           /* 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 */
	
	public void paint(Graphics g) {
		double tt = 0.0;                  /* シミュレーションクロック */
		int i;                            /* 待ち行列のforのカウンタ */
		int j;                            /* 機械のforのカウンタ */
		int k;                            /* 修理者のforのカウンタ */
		int f = 0;                        /* 故障している機械の台数 */
		int q = 0;                        /* 待ち行列の長さ */
		int l = 0;                        /* 表示行 */
		int sm[] = new int[M + 1];              /* 機械jの状態 */
		double tm[] = new double[M + 1];       /* (1)機械に次の状態変化が起るまでの時間 */
		int sn[] = new int[N + 1];              /* 修理者kの状態 */
		double tn[] = new double[N + 1];       /* (1)修理者に次の状態変化が起るまでの時間 */
		int sq[] = new int[M + 1];              /* 待ち行列 */
		double p[] = new double[M + 1];        /* (1)機械がf台故障している時間の割合 */
		double at;                       /* 時刻増分 */
		
		DecimalFormat exFormat1 = new DecimalFormat(" 0.000000");
		DecimalFormat exFormat2 = new DecimalFormat(" 0.00");
		
		g.drawString("      tt             sm[j]                  sn[k]                sq[i]", 10, 10);
		
		/* (2)初期設定 */
		for (j = 1; j <= M; j ++) {
			sm[j] = 0;  tm[j] = -A * Math.log(1 - Math.random());
		}
		for (k = 1; k <= N; k ++) {
			sn[k] = 0;  tn[k] = INF;
		}
		  
		/* (3)開始 */
		while (tt <= T_END) {
			/* 故障発生 */
			for (j = 1; j <= M; j ++) {
				if (Math.abs(tm[j]) < EPS) {                     /* (4)機械jが故障発生 */
					sm[j] = 1;   tm[j] = INF;                    /* (5) */
					q  = q + 1;
					sq[q] = j;
				}
			}
			
		    /* (6)故障修理 */
			for (k = 1; k <= N; k ++) {     
				if (Math.abs(tn[k]) < EPS) {                     /* (7)修理者kの修理が完了 */
					sm[sn[k]] = 0;   tm[sn[k]] = -A * Math.log(1 - Math.random()); /* (8) */
				}
				if (Math.abs(tn[k]) <EPS || sn[k] == 0) {        /* (9)kが未稼動の場合 */
					if (q > 0) {                               /* (10)待ち行列を取り出す */
						sn[k] = sq[1];   tn[k] = -H * Math.log(1 - Math.random());
						q = q - 1;
						if (q > 0) {
							for (i = 1; i <= q; i ++) {
								sq[i] = sq[i + 1];
							}
						}
					} else {               /* 待ち行列が空なら修理者kは未稼働状態になる */
						sn[k] = 0;   tn[k] = INF;
					}
				}
			}
  		
		    /* (13)表示 */	
			g.drawString("   " + exFormat2.format(tt), 10, 20 + 10 * l);
			for (j = 1; j <= M; j ++) g.drawString(" " + sm[j], 50 + 10 * j, 20 + 10 * l );
			for (k = 1; k <= N; k ++) g.drawString(" " + sn[k],  100 + 10 * M +10 * k, 20 + 10 * l  );
			for (i = 1; i <= q; i ++) g.drawString(" " + sq[i], 150+ 10 * (M + N) + 10 * i, 20 + 10 * l );
			l= l + 1;
			
			/* (11)次に状態変化の起る時刻を求める */
		    at = INF;
		    for (j = 1; j <= M; j ++) {
		    	if (tm[j] < at)  at = tm[j];
		    }
		    for (k = 1; k <= N; k++) {
		    	if (tn[k] < at)  at = tn[k];
		    }

		    /* (14)故障している機械の台数を数える */
		    f = 0;
		    for (j = 1; j <= M; j ++) {
		    	if (sm[j] == 1) { f ++; }
		    }
		    p[f] = p[f] + at;

		    /* (12)時間を進める */
		    for (j = 1; j <= M; j ++) {
		    	tm[j] = tm[j] - at;
		    }
		    for (k = 1; k <= N; k ++) {
		    	tn[k] = tn[k] - at;
		    }
		    tt = tt+ at;	
		}
		/* 結果出力 */
		for (j = 0; j <= M; j ++) {
			g.drawString("p["+ j + "]="+ " " + exFormat1.format((double)p[j] / T_END) ,10 , 20 + 10 * l + 10 * j);
		}
	}
}