from random import randrange
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

print()
print("Roulette-Simulation")
print()

while True:
    eingabe = input("Anzahl der Spielrunden: ")
    try:
        n = int(eingabe)
        if n <= 0:
            print("Bitte eine POSITIVE natürliche Zahl eingeben.")
            continue
        break
    except ValueError:
        print("Bitte eine NATÜRLICHE Zahl eingeben.")     

liste_der_ergebnisse = [randrange(37) for i in range(n)]
# Als Rot werden die 18 Zahlen von 0 bis 17 interpretiert;
# als Schwarz werden die 19 Zahlen von 18 bis 36 interpretiert.
liste_rot_schwarz = [1 if x <= 17 else 0 for x in liste_der_ergebnisse]
# Folgendes wohl nicht gerade zeitoptimiert...
liste_der_mittelwerte = [sum(liste_rot_schwarz[:i])/i for i in range(1, n+1)]

print()
print(f"Liste der Farb-Ergebnisse (1 für Rot, 0 für Schwarz oder Null): {liste_rot_schwarz}\n")
print(f"Liste der Mittelwerte: {liste_der_mittelwerte}\n")
print(f"Mittelwert aller {n} Spielrunden: {liste_der_mittelwerte[-1]}\n")

p_rot = 18/37

plt.title(f"""Roulette-Simulation
{n} Spielrunden 
ermittelte Häufigkeit von Rot: {liste_der_mittelwerte[-1]}
theoretische Häufigkeit von Rot: {p_rot}""")
plt.xlabel("Anzahl der Spielrunden")
plt.ylabel("Häufigkeit")

axis = plt.gca()
axis.set_ylim([0, 1])
plt.yticks([i * 0.1 for i in range(11)])

plt.plot([0, n-1], [p_rot, p_rot], color='black')
if n <= 100:
    plt.plot(liste_der_mittelwerte, color="blue", marker = "o", ms = 4, mfc = "red")
elif n <= 200:
    plt.plot(liste_der_mittelwerte, color="blue", marker = "o", ms = 2, mfc = "red")
else:
    plt.plot(liste_der_mittelwerte, color = "blue")
plt.show()