#include <iostream.h>

#include "TRandom.h"
#include "TPad.h"
#include "TCanvas.h"
#include "TProfile.h"
#include "TFrame.h"

int preda()
{
// Definizioni preliminari:
gROOT->Reset();
TCanvas* c1 = new TCanvas("c1","Modello preda/predatore",200,10,800,800);
c1->SetFillColor(18);

TPad* pad1 = new TPad("pad1","Prede",0.05,0.50,0.95,0.95,21);
TPad* pad2 = new TPad("pad2","Predatori",0.05,0.05,0.95,0.45,21);
pad1->Draw();
pad2->Draw();
pad1->cd();

//TFile *hfile = gROOT->FindObject("output.root"); if (hfile) hfile->Close();
//hfile = new TFile("output.root","RECREATE","Conviene averlo per analisi off-line");

// Settaggi dell'utente:
const int maxtime = 100; // durata dell'esperimento
int nprede = 10000; // num. iniziale di prede
int npredatori = 200; // num. iniziale di predatori
const float prob_mangia = 0.01; // parametro che regola la probabilita' di successo di un predatore con una preda
const float mort_prede = 0.20; // mortalita' naturale (cioe' non dovuta a predatori) delle prede
const float mort_predatori = 0.20; // mortalita' naturale dei predatori
const float natal_prede = 0.23; // natalita' delle prede
const float natal_predatori = 0.20; // natalita' dei predatori

int max1=nprede;
int max2=npredatori;
TProfile *hprede = new TProfile("hprede","N. prede in funzione del tempo",maxtime,0,maxtime,0,max1*4);
TProfile *hpredatori = new TProfile("hpredatori","N. predatori in funzione del tempo",maxtime,0,maxtime,0,max2*4);
//hprede->SetFillColor(48);
gRandom->SetSeed();

hprede->SetXTitle("cicli");
hprede->SetYTitle("prede");
hpredatori->SetXTitle("cicli");
hpredatori->SetYTitle("predatori");
// hprede->SetMarkerSize(10);
hprede->SetMarkerStyle(2);
// hpredatori->SetMarkerSize(10);
hpredatori->SetMarkerStyle(2);

pad1->cd();
pad1->SetGridx();
pad1->SetGridy();
// pad1->GetFrame()->SetFillColor(42);
 pad1->GetFrame()->SetBorderMode(-1);
 pad1->GetFrame()->SetBorderSize(5);
pad2->cd();
pad2->SetGridx();
pad2->SetGridy();
// pad2->GetFrame()->SetFillColor(42);
 pad2->GetFrame()->SetBorderMode(-1);
 pad2->GetFrame()->SetBorderSize(5);

// Loop sul tempo:
for ( Int_t t=0; t<maxtime; t++) {
  // controlla se il massimo e' stato raggiunto, e in caso aggiornalo:
  if (nprede>max1) {
    max1=nprede;
    hprede->SetMaximum(1.25*max1);
    hprede->SetMinimum(-1);
  }
  if (npredatori>max2) {
    max2=npredatori;
    hpredatori->SetMaximum(1.25*max2);
    hpredatori->SetMinimum(-1);
  }
  // riempi gli istogrammi:
  hprede->Fill(t,nprede);
  hpredatori->Fill(t,npredatori);
  cout
    << "prede: " << nprede
    << ", predatori: " << npredatori
    << ", time: " << t << " " << maxtime
    << endl;
  // visualizzazione:
  pad1->cd();
  hprede->Draw("hist p");
  pad1->Update();

  pad2->cd();
  hpredatori->Draw("hist p");
  pad2->Update();

  // salvo i valori attuali di npredatori e nprede in variabili temporanee che posso modificare senza incasinare i loop:
  int nprede_new=nprede;
  int npredatori_new=npredatori;

  // Attenzione: in uno stesso ciclo tutti gli eventi vanno considerati contemporanei! Cioe': puo' capitare che lo stesso animale muoia di morte naturale o per mano di un predatore nello stesso ciclo. L'eventualita' va interpretata come un animale che viene mangiato da un predatore ma che sarebbe morto in ogni caso di li' a poco...

  // nascite:
  for ( Int_t i=0; i<npredatori; i++) {
    Float_t random = gRandom->Rndm(1);
    if (random<natal_predatori) {npredatori_new++;}
  }  
  for ( Int_t i=0; i<nprede; i++) {
    Float_t random = gRandom->Rndm(1);
    if (random<natal_prede) {nprede_new++;}
  }  

  // morti (naturali):
  for ( Int_t i=0; i<npredatori; i++) {
    Float_t random = gRandom->Rndm(1);
    if (random<mort_predatori) {npredatori_new--;}
  }  
  for ( Int_t i=0; i<nprede; i++) {
    Float_t random = gRandom->Rndm(1);
    if (random<mort_prede) {nprede_new--;}
  }  


  // predatori cercano di nutrirsi:
  for ( Int_t i=0; i<npredatori; i++) {
    bool sfamato = false;
    for ( Int_t j=0; j<nprede; j++) {
      if (!sfamato) {
	Float_t random = gRandom->Rndm(1);
	if (random<prob_mangia) {
	  sfamato = true; 
	  nprede_new--;
	  nprede--; // questo per tenere conto del fatto che gia' in questo ciclo c'e' una preda in meno a disposizione degli altri predatori
	  break; // perche' il loop sulle prede, per questo particolare predatore, puo' finire qui
	}
      }
    }
    // se non si e' sfamato, il predatore muore (si suppone che le prede invece trovino facilmente foraggio in gran quantita'):
    if (!sfamato) {npredatori_new--;}
  }

  // ovviamente numeri negativi non hanno senso in questo caso:
  if (nprede_new<0) {nprede_new=0;}
  if (npredatori_new<0) {npredatori_new=0;}


  // prima di passare al prossimo ciclo aggiorno i valori delle variabili:
  nprede=nprede_new;
  npredatori=npredatori_new;

  if (nprede==0 || npredatori==0) {break;} // quando sono morti tutti non ha senso continuare
}

 return 0; 
// Fine.
}