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

#define POPULATION 40000
#define PREVALENCE 0.0005    // 0.05% della popolazione è realmente malata
#define SENSITIVITY 0.95     // 95% di probabilità di identificare correttamente un malato
#define FALSE_POS_RATE 0.05  // 5% di probabilità di falsi positivi nei sani
#define NCITIES 1000      // eseguiamo la simulazione 1000 volte

// funzione di supporto: restituisce una probabilità casuale tra 0.0 e 1.0
double random_probability() {
    return (double)rand() / (double)RAND_MAX;
}

int main() {
    srand((unsigned int)time(NULL));  // inizializziamo il generatore di numeri casuali

    long tot_true_positives = 0;
    long tot_false_positives = 0;
    long tot_sick = 0;

    printf("Simulazione di %d citta' con %d abitanti ciascuna...\n\n",
            NCITIES, POPULATION);

    for (int city = 0; city < NCITIES; city++) {
        for (int citizen = 0; citizen < POPULATION; citizen++) {

            // il cittadino è realmente malato?
            int is_sick = 0;
            if (random_probability() <= PREVALENCE) {
                is_sick = 1;
                tot_sick++;
            }

            // Somministriamo il test diagnostico
            if (is_sick) {
                // il test ci azzecca
                if (random_probability() <= SENSITIVITY)
                    tot_true_positives++;
            } else {
                // il test sbaglia
                if (random_probability() <= FALSE_POS_RATE)
                    tot_false_positives++;
            }
        }
    }

    // calcoliamo i risultati
    long tot_positives = tot_true_positives + tot_false_positives;

    // probabilità empirica: P(malato | positivo)
    double prob = (double)tot_true_positives / tot_positives * 100.0;

    printf("RISULTATI MEDI PER CITTA' (%d abitanti):\n",POPULATION);
    printf("  Abitanti realmente malati: %ld\n", tot_sick / NCITIES);
    printf("  VERI positivi trovati:     %ld\n", tot_true_positives / NCITIES);
    printf("  FALSI positivi trovati:    %ld\n", tot_false_positives / NCITIES);
    printf("  Totale dei test positivi:  %ld\n\n", tot_positives / NCITIES);
    printf("Se il test è positivo, la probabilita' di essere malati e': %.2f%%\n", prob);

    return 0;
}