codeなにがし::球面上のランダムウォーク

球面上のランダムウォーク: ゲスト

ソースコードID：　742
登録日時：　2009/05/14 16:55
最終更新日時：　2009/05/14 16:55
アクセス数：　360
タグ：　 c

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説明

Usage: ./a.out <歩数>

標準出力に歩数分だけ以下を出力する。
<X座標>\t<Y座標>\t<Z座標>

■gnuplotで可視化する場合

% ./a.out 1024 > rnd01.data
% gnuplot
gnuplot> plot 'rnd01.data' with line

ソースコード

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/* rndwalk-loc3.c
 * random walking on a sphere
 */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <math.h>

#define R   (M_PI*4)

int main(int argc, char **argv)
{
	int i, step;
	double x=R, y=0.0, z=0.0;
	double theta=0.0, phi=M_PI/2, omega;

	if(argc!=2 || (step=atoi(argv[1]))<=0){
		fprintf(stderr, "Usage: %s <step-number>\n", argv[0]);
		exit(EXIT_FAILURE);
	}

	srand((unsigned)time(NULL));
	printf("%.3f\t%.3f\t%.3f\n", x, y, z);
	for(i=0; i<step; i++){
		omega=(double)rand() / (double)RAND_MAX * M_PI*2;
		theta+=cos(omega)/R;
		if(theta<0)           theta+=M_PI*2;
		else if(theta>M_PI*2) theta-=M_PI*2;
		phi+=sin(omega)/R;
		if(phi<0)         phi=-phi;
		else if(phi>M_PI) phi=M_PI*2-phi;

		x=R*cos(theta)*sin(phi);
		y=R*sin(theta)*sin(phi);
		z=R           *cos(phi);
		printf("%.3f\t%.3f\t%.3f\n", x, y, z);
	}

	return 0;
}

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