#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <stdlib.h>

/* 
   Questo programma simula la caduta di un rover sulla superficie
   di Marte includendo gli effetti del vento
*/

#define G 3.711 /* l'accelerazione e' una costante 
		   per convenzione la rappresentiamo con lettere 
		   maiuscole */

#define H0 200
#define DT .005

#define N  3000 /* il numero di elementi necessario in ogni array e' un intero che possiamo
		   stimare sapendo che il tempo di volo sara' circa sqrt(2.*H0/G). Usiamo un
		   numero un po' piu' grande per sicurezza */

#define WMAX 1. /* coefficiente del vento */

int main() {
  int   r = 0;        /* variabile di controllo */
  char  s[255];       /* variabile per il controllo del buffer di input */
  int   i = 0;        /* indice degli array */
  float y[N] = {0.};  /* array delle quote */
  float x[N] = {0.};  /* array delle posizioni corrette per il vento */
  float v[N] = {0.};  /* array delle velocita' */

  /* siamo sicuri che il rover parte da una quota sufficientemente alta. Un ciclo do e' adeguato */
  float t = 0.;
  do {
    /* calcolo posizione e velocita' e ne pongo i valori in elementi successivi degli array */
    y[i]   = H0-0.5*G*t*t;
    v[i++] = G*t;
    /* incremento il tempo */
    t += DT;
  } while (y[i - 1] >= 0.); /* condizione di arresto */

  int n = i - 1;
  printf("# Rover atterrato. Velocita' all'impatto: %.1f km/h\n", v[n]/3.6);

  /* chiede all'utente di inserire l'entita' dell'effetto del vento */
  float windC = 0.;
  do {
    printf("# Inserisci l'intensita' del vento in unita' arbitrarie: ");
    r = scanf("%f", &windC);
    if (r != 1) {
      scanf("%s", s);
    } else if ((windC > WMAX) || (windC < 0.)) {
      printf("# Valore non amesso. Inserisci un valore compreso tra 0 e %f\n", WMAX);
    }
    
  } while ((r != 1) || (windC > WMAX) || (windC < 0.));

  /* opzione per la scelta del tipo di simulazione */
  r = 0;
  int opt = 0;
  do {
    printf("# Che tipo di simulazione vuoi effettuare?\n");
    printf("# 1: effetto del vento costante\n");
    printf("# 2: effetto del vento che dipende da dy\n");
    r = scanf("%d", &opt);
    if (r != 1) {
      scanf("%s", s);
      opt = 0;
    } else if ((opt != 1) && (opt != 2)) {
      printf("# Scelta non permessa. Riprova...\n");
      opt = 0; /* in questo modo il controllo del ciclo di input e' piu' semplice... */
    }
  } while (r != 1); /* ...basta infatti controllare che r non sia pari a 1 */

  /* ora sappiamo quanti passi dobbiamo eseguire e usiamo un for */
  i = 0;
  for (i = 1; i < n; i++) {
    /* calcoliamo la differenza di quota */
    float m = (y[i] - y[i - 1])*windC;
    if (opt == 1) {
      /* se pero' l'utente ha scelto una simulazione semplice, lo spostamento e' indipendente dalla quota */
      m = windC;
    }
    /* calcoliamo lo spostamento orizzontale in modo casuale */
    float delta = -m + 2*m*lrand48()/RAND_MAX;
    x[i] = x[i - 1] + delta;
  }

  t = 0.;
  for (i = n - 1; i >= 0; i--) {
    printf("%f %f %f %f\n", t, x[i], y[i], v[i]);
    t += DT;
  }
}