Feat: expected freq

math/frekuensi_harapan.cpp

@@ -0,0 +1,215 @@
+/**
+ * @brief program untuk menghitung expected frequency
+ * dari sebuah percobaan.expected frequency dapat dihitung
+ * dengan rumus:
+ * expected_preq = Pa * Iteration
+ * dimana:
+ * Pa = peluang kemunculan
+ * Iteration = berapa kali percobaan dilakukan
+ *
+ * @authors yusuf
+ * @date 8 oktober 2025
+ */
+#include <concepts>
+#include <initializer_list>
+#include <iostream>
+#include <numeric>
+namespace expected_frequency {
+
+namespace koin {
+/**
+ * @brief Menghitung frekuensi harapan untuk lemparan koin (1 sisi).
+ *
+ * Rumus: E = n × 1/2
+ *
+ * @param iteration Jumlah percobaan (n)
+ * @return Expected frequency kemunculan HEAD atau TAIL
+ *
+ * @note Digunakan jika hanya satu sisi yang ingin dihitung (misal HEAD).
+ */
+double frequency(int iteration) {
+  return iteration * 0.5; // P = 1/2
+}
+/**
+ * @brief Menghitung frekuensi harapan jika ingin menghitung
+ *        lebih dari 1 sisi pada lemparan koin.
+ *
+ * Rumus: E = n × (number × 1/2)
+ *
+ * @param iteration Jumlah percobaan (n)
+ * @param number Jumlah sisi yang dianggap sukses (0–2)
+ * @return Expected frequency
+ *
+ * @example frequency(100, 2) = 100 × (2 × 1/2) = 100
+ */
+double frequency(int iteration, int number) {
+  double Pa = 0.5 * number;
+  return iteration * Pa;
+}
+} // namespace koin
+
+namespace kartu_remi { // namespace kartu_remi
+/**
+ * @brief Menghitung frekuensi harapan munculnya 1 kartu tertentu dari dek remi
+ * (52 kartu).
+ *
+ * Rumus: E = n × 1/52
+ *
+ * @param iteration Jumlah percobaan (n)
+ * @return Expected frequency kemunculan 1 kartu spesifik
+ */
+double frequency(int iteration) {
+  return iteration * (1.0 / 52.0); // P = 1/52
+}
+/**
+ * @brief Menghitung frekuensi harapan jika terdapat beberapa kartu sukses dalam
+ * 1 dek.
+ *
+ * Rumus: E = n × (number × 1/52)
+ *
+ * @param iteration Jumlah percobaan (n)
+ * @param number Banyaknya kartu yang dihitung sukses
+ * @return Expected frequency
+ *
+ * @example frequency(52, 4) → peluang dapat salah satu AS dalam 52 kali
+ * percobaan
+ */
+double frequency(int iteration, int number) {
+  double Pa = (1.0 / 52.0) * number;
+  return iteration * Pa;
+}
+} 
+
+namespace dadu { // namespace dadu
+/**
+ * @brief Menghitung frekuensi harapan munculnya satu angka pada 1 dadu.
+ *
+ * Rumus: E = n × 1/6
+ *
+ * @param iteration Jumlah percobaan (n)
+ * @return Expected frequency kemunculan 1 angka spesifik
+ */
+double frequency(int iteration) { return iteration * (1.0 / 6.0); }
+/**
+ * @brief Menghitung frekuensi harapan jika ingin menghitung beberapa angka pada
+ * dadu.
+ *
+ * Rumus: E = n × (number × 1/6)
+ *
+ * @param iteration Jumlah percobaan (n)
+ * @param number Banyaknya angka yang dianggap sukses (misalnya angka 1 atau 2 →
+ * number=2)
+ * @return Expected frequency
+ *
+ * @example frequency(60, 2) = 60 × (2/6) = 20
+ */
+double frequency(int iteration, int number) {
+  double Pa = (1.0 / 6.0) * number;
+  return iteration * Pa;
+}
+} 
+
+namespace dadu_custom {// namespace dadu
+
+/**
+ * @brief Menghitung frekuensi harapan untuk dadu/custom set angka dengan syarat
+ * tertentu.
+ *
+ * Rumus: E = n × (jumlah angka yang memenuhi syarat / total angka)
+ *
+ * @tparam UnaryPred Predicate (callable) yang menerima int dan mengembalikan
+ * bool
+ * @param arr Daftar nilai (misalnya {1,2,3,4,5,6})
+ * @param p Predicate untuk mengecek kriteria (misalnya cek genap)
+ * @param iteration Jumlah percobaan (n)
+ * @return Expected frequency sesuai syarat predicate
+ *
+ * @example
+ * auto is_even = [](int x){ return x%2==0; };
+ * frequency({1,2,3,4,5,6}, is_even, 60) = 30
+ */
+template <std::predicate<int> UnaryPred>
+double frequency(std::initializer_list<int> arr, UnaryPred p, int iteration) {
+  int kriteria = 0;
+  for (auto x : arr) {
+    if (p(x))
+      kriteria++;
+  }
+  double Pa = static_cast<double>(kriteria) / arr.size();
+  return iteration * Pa;
+}
+} 
+
+namespace others {// namespace dadu_custom
+/**
+ * @brief Menghitung frekuensi harapan berdasarkan distribusi bobot custom.
+ *
+ * Rumus: E = n × (a / total_bobot)
+ *
+ * @param arr Daftar bobot distribusi
+ * @param iteration Jumlah percobaan (n)
+ * @param a Bobot event yang diinginkan
+ * @return Expected frequency
+ *
+ * @example frequency({2,3,5}, 60, 3) = 18
+ */
+double frequency(std::initializer_list<int> arr, int iteration, int a) {
+  double total = std::accumulate(arr.begin(), arr.end(), 0);
+  double Pa = static_cast<double>(a) / total;
+  return iteration * Pa;
+}
+/**
+ * @brief Menghitung frekuensi harapan dari negasi peluang (peristiwa
+ * komplementer).
+ *
+ * Rumus: E = n × (1 - peluang)
+ *
+ * @param peluang Peluang suatu peristiwa
+ * @param iteration Jumlah percobaan (n)
+ * @return Expected frequency dari peristiwa komplemen
+ *
+ * @example negasi_frequency(0.4, 60) = 36
+ */
+double negasi_frequency(double peluang, int iteration) {
+  return (1 - peluang) * iteration;
+}
+} // namespace others
+} // namespace expected_frequency
+int main() {
+  using namespace expected_frequency;
+
+  int n = 60;
+
+  // 1. Koin: expected frekuensi muncul HEAD (1/2)
+  std::cout << "Koin (HEAD 1/2) dari " << n
+            << " kali lempar: " << koin::frequency(n) << "\n";
+
+  // 2. Kartu remi: expected frekuensi muncul AS (1/52)
+  std::cout << "Kartu Remi (AS) dari " << n
+            << " kali ambil: " << kartu_remi::frequency(n) << "\n";
+
+  // 3. Dadu: expected frekuensi muncul angka 6 (1/6)
+  std::cout << "Dadu (angka 6) dari " << n
+            << " kali lempar: " << dadu::frequency(n) << "\n";
+
+  // 4. Dadu: expected frekuensi muncul angka 1 atau 2 (2/6)
+  std::cout << "Dadu (angka 1 atau 2) dari " << n
+            << " kali lempar: " << dadu::frequency(n, 2) << "\n";
+
+  // 5. Dadu custom: peluang bilangan genap dari {1,2,3,4,5,6}
+  auto is_even = [](int x) { return x % 2 == 0; };
+  std::cout << "Dadu custom (genap) dari " << n << " kali lempar: "
+            << dadu_custom::frequency({1, 2, 3, 4, 5, 6}, is_even, n) << "\n";
+
+  // 6. Others: misal bobot distribusi {2,3,5}, cari frekuensi event dengan
+  // bobot 3
+  std::cout << "Distribusi {2,3,5}, peluang event bobot=3 dari " << n
+            << " kali percobaan: " << others::frequency({2, 3, 5}, n, 3)
+            << "\n";
+
+  // 7. Negasi frequency: peluang gagal jika peluang sukses 0.4
+  std::cout << "Negasi frequency (peluang gagal, p=0.4) dari " << n
+            << " kali percobaan: " << others::negasi_frequency(0.4, n) << "\n";
+
+  return 0;
+}