/* S0940.java
 *          プライオリティ待ち合わシステム
 *          (C) H.Ishikawa 2008 
 */

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

public class S0940 extends Applet{
	int      N    =  5;               /* サービスチャンネル数 */
	double  A1   =   60.0;            /* 高プライオリティ平均到着間隔 */
	double  A2   =   30.0;            /* 低プライオリティ平均到着間隔 */
	double  H   =   80.0;             /* 平均サービス時間 */
	int 	 Q_LENGTH = 100 ;          /* 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 */

		
	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 tq1[] = new double[Q_LENGTH + 1];    /* 高プライオリティ待ち行列についた時刻 */
		double tq2[] = new double[Q_LENGTH + 1];    /* 低プライオリティ待ち行列についた時刻 */
		double fq1[] = new double[Q_LENGTH + 1];    /* 高プライオリティ待ち行列が長さqである割合 */
		double fq2[] = new double[Q_LENGTH + 1];    /* 低プライオリティ待ち行列が長さqである割合 */
		int    q1 = 0;           /* 高プライオリティ待ち行列の長さ */
		int    q2 = 0;           /* 低プライオリティ待ち行列の長さ */
		int    nn1 = 0;          /* 高プライオリティでサービスを終えた客の数 */
		int    nn2 = 0;          /* 低プライオリティでサービスを終えた客の数 */
		double tm1;              /* 高プライオリティの次に客が到着するまでの時間 */
		double tm2;              /* 低プライオリティの次に客が到着するまでの時間 */
		double tw1;              /* 高プライオリティの待ち時間 */
		double tw2;              /* 低プライオリティの待ち時間 */
		double x1 = 0.0;         /* tw1の和 */
		double x2 = 0.0;         /* tw2の和 */
		double x21 = 0.0;        /* tw1の自乗和 */
		double x22 = 0.0;        /* tw2の自乗和 */
		double at;               /* 時刻増分 */
		int l = 10;               /* 表示行 */
		
		   
		DecimalFormat exFormat1 = new DecimalFormat(" 0.000000");
		  
		/* 初期設定 */
		tm1 = - A1 * Math.log(1.0 - Math.random());
		tm2 = - A2 * Math.log(1.0 - Math.random());
		for (k = 1; k <= N; k ++) {
			sn[k] = 0;  tn[k] = INF;
		}
		  
		/* 開始 */
		while (tt <= T_END) {
	
		    /* (1)高プライオリティ到着 */
		    if (Math.abs(tm1) < EPS) {
		    	tm1 = - A1 * Math.log(1.0 - Math.random());
		    	q1 = q1 + 1; tq1[q1] = tt;
		    }

		    /* (2)低プライオリティ到着 */
		    if (Math.abs(tm2) < EPS) {
		    	tm2 = - A2 * Math.log(1.0 - Math.random());
		    	q2 = q2 + 1; tq2[q2] = tt;
		    }

		    /* 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 (q1 > 0) {     /* (3)高プライオリティの待行列 */
		    			sn[k] = 1;   
		    			tn[k] = - H / 2.0 * Math.log(Math.random() * Math.random());
		    			tw1 = tt - tq1[1];
		    			x1 = x1 + tw1;
		    			x21 = x21 + tw1 * tw1;
		    			nn1 = nn1 + 1;
		    			q1 = q1 - 1;
		    			if (q1 > 0) {
		    				for (i = 1; i <= q1; i++) {
		    					tq1[i] = tq1[i + 1];
		    				}
		    			}
		    		} else if (q2 > 0) { /* (4)低プライオリティの待行列 */
		    			sn[k] = 1;
		    			tn[k] = - H / 2.0 * Math.log(Math.random() * Math.random());
		    			tw2 = tt - tq2[1];	
		    			x2 = x2 + tw2;
		    			x22 = x22 + tw2 * tw2;
		    			nn2 = nn2 + 1;
		    			q2 = q2 - 1;
		    			if (q2 > 0) {
		    				for (i = 1; i <= q2; i ++) {
		    					tq2[i] = tq2[i + 1];
		    				}
		    			}
		    		} else {             /* だれも待っていない */
		    			sn[k] = 0;   tn[k] = INF;
		    		}
		    	}
		    }

		    /* 次に状態変化の起る時刻を求める */
		    at = INF;
		    if (tm1 < at)  at = tm1;
		    if (tm2 < at)  at = tm2;
		    for (k = 1; k <= N; k ++) {
		    	if (tn[k] < at)  at = tn[k];
		    }

		    /* 時間を進める */
		    tm1 = tm1 - at;
		    tm2 = tm2 - at;
		    for (k = 1; k <= N; k ++) {
		    	tn[k] = tn[k] - at;
		    	if (sn[k] > 0) { an[k] = an[k] + at;}
		    }
		    fq1[q1] = fq1[q1] + at;
		    fq2[q2] = fq2[q2] + 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 (q1 = 0; q1 <= 9; q1 ++) {
			g.drawString(" fq1[" + q1 + "] =" + " " +   exFormat1.format(fq1[q1] / T_END) ,10 ,l); l = l +12;
		}
		l = l +12;
		for (q2 = 0; q2 <= 9; q2 ++) {
		  	g.drawString(" fq2[" + q2 + "] =" + " " +   exFormat1.format(fq2[q2] / T_END) ,10 ,l); l = l +12;
		}
		l = l +12;
		g.drawString("高プライオリティの平均待ち時間 =" +  exFormat1.format(x1 / nn1),10 , l); l = l +12;
		g.drawString("高プライオリティの待ち時間の標準偏差 =" +  exFormat1.format(Math.sqrt((x21 - x1 * x1 / nn1) / nn1)) , 10 ,l);
		l = l +12;
		g.drawString("高プライオリティのサービスを受けた客の数 = "  + nn1, 10 , l);	 l = l +12;
		l = l +12;
		g.drawString("低プライオリティの平均待ち時間 =" +  exFormat1.format(x2 / nn2),10 , l); l = l +12;
		g.drawString("低プライオリティの待ち時間の標準偏差 =" +  exFormat1.format(Math.sqrt((x22 - x2 * x2 / nn2) / nn2)) , 10 ,l);
		l = l +12;
		g.drawString("低プライオリティのサービスを受けた客の数 = "  + nn2, 10 , l);	 l = l +12;
	}
}