Mandelbrot

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

#define NUM 1000 //出力画像の1辺のピクセル数 
#define re_range_min 1.012 //出力画像として切り出す部分の横軸範囲
#define re_range_max 1.015 //出力画像として切り出す部分の横軸範囲
#define im_range_min 0.255 //出力画像として切り出す部分の縦軸範囲
#define im_range_max 0.258 //出力画像として切り出す部分の縦軸範囲
#define calc 1000 //計算回数

typedef struct{
	double re;
	double im;
}COMPLX ;

COMPLX c_set(double a, double b);
COMPLX c_pow2(COMPLX x);
COMPLX c_opr(COMPLX a, char mode, COMPLX b);
double c_abs(COMPLX x);

int main(void)
{
	COMPLX  z, alpha;
    int x, y, j, time=0;
    double bit_re, bit_im;
    int colour_r, colour_g, colour_b;
    
    //複素数平面の設定:ここから
    for(y=0; y<NUM; y++){
        for(x=0 ;x<NUM; x++){
            bit_re = re_range_min+(re_range_max - re_range_min) * (double)x / (double)NUM;
            bit_im = im_range_min+(im_range_max - im_range_min) * (double)y / (double)NUM;
            
    //複素数平面の設定:ここまで
    
            alpha = c_set(bit_re, bit_im);
            
            z = alpha;
            time = 0;
            for(j=0; j<calc; j++){
                z = c_opr(c_pow2(z), '-' , alpha); //{Z_n+1 = (Z_n)^2 - α}の計算
                time++;
                if(c_abs(z) >= 2.0){
                    break;
                }
            }
            
            colour_r = (time + 'r'/4 * 'R'/4)%255; //1000回未満の時の色設定:赤
            colour_g = (time + 'g'/2 * 'G'/2)%255; //1000回未満の時の色設定:緑
            colour_b = (time + 'b'/3 * 'B'/3)%255; //1000回未満の時の色設定:青
            
            if(time < calc)
                printf("%d,%d,%d\n", colour_r, colour_g, colour_b);
            else
                printf("0,0,0\n"); //1000回を超えた時(マンデルブロの中身)の色設定
        }
    }

	return 0 ;
}

//複素数の設定
COMPLX c_set(double a, double b)
{
	COMPLX result;

	result.re = a;
    result.im = b;

  return  result;
}

//複素数の二乗を求める関数
COMPLX c_pow2(COMPLX x)
{
    COMPLX result;
    
    result.re = x.re * x.re - x.im * x.im;
    result.im = 2.0 * x.re * x.im;
    return result;
}

//複素数の絶対値を求める関数
double c_abs(COMPLX x)
{
    double a, b;
    a = pow(x.re, 2);
    b = pow(x.im, 2);
    return sqrt(a + b) ;
}

//複素数の四則演算を定義する関数
COMPLX c_opr(COMPLX a, char mode, COMPLX b)
{
    COMPLX c ;
    switch( mode ) {
        case '+' : c.re = a.re + b.re;
            c.im = a.im + b.im;
            return c ;
        case '-' : c.re = a.re - b.re;
            c.im = a.im - b.im;
            return c ;
        case '*' : c.re = a.re*b.re - a.im*b.im;
            c.im = a.im*b.re + a.re*b.im ;
            return c ;
        case '/' : c.re = (a.re*b.re+a.im*b.im)/(b.re*b.re+b.im*b.im);
            c.im = (a.im*b.re+a.re*b.im)/(b.re*b.re+b.im*b.im);
            return c ;
        default : return a ;
    }
}