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

int kaeferIrrfahrt()
{
    int a = 0; // Startposition 0
    int strecke = 0; // zählt wie viele Schritte der Käfer macht (anfangs 0)

    while (a != 3)   // Solange Käfer nicht bei Position 3 (Ziel), wiederholt sich die Schleife --> Ziel erreicht, wenn a == 3
    {
        int richtung = rand() % 3; // Erzeugen einer Zufallszahl --> %3 teilt die Zahl durch 3 und nimmt den Rest (0,1 oder 2)

        if (a == 0)
        {
            a = 1;  //Wenn der Käfer bei 0 ist, kann er NUR zu 1 gehen
        }

        else if (a == 1)         // Wenn er bei 1 ist, gibt es 2 Möglichkeiten:
        {
            if (richtung == 0)   // Wenn richtung == 0, dann zurück nach 0
            {
                a = 0;
            }

            else
            {
                a = 2;           // Wenn richtung == 1 oder 2, dann geht er nach 2
            }
        }

        else if (a == 2)         // Wenn er bei 2 ist, gibt es zwei Möglichkeiten:
        {
            if (richtung < 2)    // Wenn richtung kleiner 2, dann zurück nach 1
            {
                a = 1;
            }

            else
            {
                a = 3;           // Wenn richtung 2, geht er zum Ziel (Position 3)
            }
        }

        strecke++;               // Nach jedem Schritt zählt die Variable +1 dazu
    }

    return strecke;              // Wenn Käfer am Ziel, geben wir zurück, wie viele Schritte er gebraucht hat
}

int main()
{
    int anzahl;    // Speichert, wie oft gelaufen werden soll

    printf("Geben Sie die Anzahl der Irrfahrten ein: ");
    scanf("%d", &anzahl);

    srand(time(NULL));   // Sorgt dafür, dass bei jedem Neustart die Zufallszahlen anders sind

    int haeufigkeit[100] = {0};  // Array mit 100 Zahlen (Weglänge 0-99) --> Alle beginnen bei 0
    int summe = 0;               // Wird später verwendet, um alle Weglängen zusammenzuzählen

    for (int i = 0; i < anzahl; i++)   // Wir wiederholen den Vorgang "anzahl"-mal
    {
        int weg = kaeferIrrfahrt();    // Funktion der Irrfahrt wird aufgerufen und Anzahl der Schritte in "weg" gespeichert

        if (weg < 100)                 // Ist die Weglänge kleiner als 100, dann
        {
            haeufigkeit[weg]++;        // Erhöhe die Anzahl für diese Weglänge um 1 --> damit man am Ende weiss, wie oft jede Weglänge vorkam
        }

        summe += weg;                  // Rechnet alle Weglängen zusammen
    }

    printf("\n| Weglaenge | Haeufigkeit |\n");
    printf("---------------------------\n");

    for (int i = 0; i < 100; i++)       // Für jede Weglänge
    {
        if (haeufigkeit[i] > 0)         // Wurde jede Weglänge mindestens einmal erreicht?
        {
            printf("     %2d        %5d\n", i, haeufigkeit[i]);    // Wenn ja, printe sie so
        }
    }

    double durchschnitt = (double) summe / anzahl;    //Berechnet den Durchschnitt, wie viele Schritte der Käfer gebraucht hat --> double, weil Kommazahl

    printf("\nDurchschnittliche Weglaenge: %.2f\n", durchschnitt);

    return 0;
}