#! /usr/bin/env ruby
# coding: utf-8

require 'matrix'


class Vector
	include Math

	#Polar2D クラスインスタンスへの変換。
	def to_p2d
		raise Vector::SizeError if self.size != 2
		x, y = *self
		r = Math::sqrt( x**2 + y**2 )

		theta = 0.0
		#ゼロ割り対策
		if ( ( x == 0 ) && ( y == 0 ) )
			theta = 0.0 * PI
		elsif ( ( x == 0 ) && ( y > 0 ) )
			theta = 0.5 * PI
		elsif ( ( x == 0 ) && ( y < 0 ) )
			theta = -0.5 * PI
		elsif ( ( x > 0 ) && ( y == 0 ) )
			theta = 0.0 * PI
		elsif ( ( x < 0 ) && ( y == 0 ) )
			theta = 1.0 * PI
		else
			theta = Math::atan( y/x )
			theta += PI if ( x < 0) 
		end
		Polar2D.new( r, theta ).minimize_theta
	end
end

#2次元極座標。
#極座標ライブラリでは、角度は基本的に radian を使用する。
#degree は人間の都合で決められた尺度だろう。
#まあ人間用に degree 用インターフェイスも用意することもあるかもしれんが。
class Polar2D

	include Math

	##クラスメソッド

	#与えられた角度 radian を 0 <= radian < 2*PI の間の角度に変換する破壊破壊的メソッド。
	def Polar2D.minimum_radian( radian )
		tmp = ( radian / (2.0*PI) )
		tmp = tmp - tmp.floor
		(2.0*PI) * tmp
	end


	##インスタンスメソッド

	attr_reader :r, :theta

	#
	def initialize( r, theta)
		@r = r
		@theta = theta
	end

	#2次元 Vector に変換。
	def to_v
		Vector[ @r * cos( @theta ), @r * sin( @theta ) ]
	end

	#極座標を回転させる破壊的メソッド。
	#radian は左回りを正方向とした角度(ラジアン)。
	def rotate!( radian )
		@theta += radian
	end

	#極座標を回転させたオブジェクトを返す非破壊破壊的メソッド。
	#theta は左回りを正方向とした角度。
	def rotate( radian )
		result = Marshal.load( Marshal.dump( self ) )
		result.rotate!( radian )
		result
	end

	#theta を 0 <= theta < 2*PI の間の角度に変換する破壊破壊的メソッド。
	def minimize_theta!
		@theta = Polar2D.minimum_radian( @theta )
	end

	#theta を 0 <= theta < 2*PI の間の角度に変換したオブジェクトを返す非破壊破壊的メソッド。
	def minimize_theta
		result = Marshal.load( Marshal.dump( self ) )
		result.minimize_theta!
		result
	end

end