day21 fast
This commit is contained in:
Jan-Bulthuis
parent
e570358fa7
commit
2b379bba1d
|
|
@ -1,15 +1,14 @@
|
|||
use std::iter::once;
|
||||
|
||||
use aoc_runner_derive::{aoc, aoc_generator};
|
||||
use hashbrown::{hash_map::Entry, HashMap};
|
||||
|
||||
#[derive(Debug, Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash)]
|
||||
struct Path {
|
||||
#[derive(Debug, Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
|
||||
struct Path<T> {
|
||||
steps: usize,
|
||||
path: [Option<Button>; 6],
|
||||
path: [Option<T>; 6],
|
||||
}
|
||||
|
||||
impl Path {
|
||||
impl<T: Copy> Path<T> {
|
||||
fn new() -> Self {
|
||||
Self {
|
||||
steps: 0,
|
||||
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@ -17,7 +16,7 @@ impl Path {
|
|||
}
|
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}
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||||
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||||
fn push(&mut self, button: Button) {
|
||||
fn push(&mut self, button: T) {
|
||||
self.path[self.steps] = Some(button);
|
||||
self.steps += 1;
|
||||
}
|
||||
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@ -29,40 +28,23 @@ impl Path {
|
|||
}
|
||||
}
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||||
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||||
impl IntoIterator for Path {
|
||||
type Item = Button;
|
||||
type IntoIter = std::iter::Flatten<std::array::IntoIter<Option<Button>, 6>>;
|
||||
impl<T> IntoIterator for Path<T> {
|
||||
type Item = T;
|
||||
type IntoIter = std::iter::Flatten<std::array::IntoIter<Option<T>, 6>>;
|
||||
|
||||
fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
|
||||
self.path.into_iter().flatten()
|
||||
}
|
||||
}
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||||
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||||
#[derive(Debug, Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash)]
|
||||
#[derive(Debug, Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
|
||||
enum Button {
|
||||
Directional(DirectionalButton),
|
||||
Numeric(NumericButton),
|
||||
Num(NumButton),
|
||||
Dir(DirButton),
|
||||
}
|
||||
|
||||
impl Button {
|
||||
fn pos(&self) -> (isize, isize) {
|
||||
match self {
|
||||
Button::Directional(button) => button.pos(),
|
||||
Button::Numeric(button) => button.pos(),
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
fn to(&self, other: &Button) -> (Path, Option<Path>) {
|
||||
match (self, other) {
|
||||
(Button::Directional(a), Button::Directional(b)) => a.to(b),
|
||||
(Button::Numeric(a), Button::Numeric(b)) => a.to(b),
|
||||
_ => unimplemented!(),
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
#[derive(Debug, Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash)]
|
||||
enum DirectionalButton {
|
||||
#[derive(Debug, Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
|
||||
enum DirButton {
|
||||
Up,
|
||||
Down,
|
||||
Left,
|
||||
|
|
@ -70,18 +52,28 @@ enum DirectionalButton {
|
|||
A,
|
||||
}
|
||||
|
||||
impl DirectionalButton {
|
||||
fn pos(&self) -> (isize, isize) {
|
||||
impl DirButton {
|
||||
fn pos(&self) -> (usize, usize) {
|
||||
match self {
|
||||
DirectionalButton::Up => (1, 0),
|
||||
DirectionalButton::Down => (1, 1),
|
||||
DirectionalButton::Left => (0, 1),
|
||||
DirectionalButton::Right => (2, 1),
|
||||
DirectionalButton::A => (2, 0),
|
||||
DirButton::Up => (1, 0),
|
||||
DirButton::Down => (1, 1),
|
||||
DirButton::Left => (0, 1),
|
||||
DirButton::Right => (2, 1),
|
||||
DirButton::A => (2, 0),
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
fn to(&self, other: &DirectionalButton) -> (Path, Option<Path>) {
|
||||
fn index(&self) -> usize {
|
||||
match self {
|
||||
DirButton::Up => 0,
|
||||
DirButton::Down => 1,
|
||||
DirButton::Left => 2,
|
||||
DirButton::Right => 3,
|
||||
DirButton::A => 4,
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
fn to(&self, other: &DirButton) -> [Option<Path<DirButton>>; 2] {
|
||||
let start = self.pos();
|
||||
let end = other.pos();
|
||||
|
||||
|
|
@ -89,59 +81,68 @@ impl DirectionalButton {
|
|||
let mut y = Path::new();
|
||||
|
||||
if start.0 < end.0 {
|
||||
(start.0..end.0).for_each(|_| x.push(Button::Directional(DirectionalButton::Right)));
|
||||
(start.0..end.0).for_each(|_| x.push(DirButton::Right));
|
||||
} else {
|
||||
(end.0..start.0).for_each(|_| x.push(Button::Directional(DirectionalButton::Left)));
|
||||
(end.0..start.0).for_each(|_| x.push(DirButton::Left));
|
||||
};
|
||||
if start.1 < end.1 {
|
||||
(start.1..end.1).for_each(|_| y.push(Button::Directional(DirectionalButton::Down)));
|
||||
(start.1..end.1).for_each(|_| y.push(DirButton::Down));
|
||||
} else {
|
||||
(end.1..start.1).for_each(|_| y.push(Button::Directional(DirectionalButton::Up)));
|
||||
(end.1..start.1).for_each(|_| y.push(DirButton::Up));
|
||||
};
|
||||
|
||||
if start.0 == 0 && end.1 == 0 {
|
||||
x.append(&y);
|
||||
x.push(Button::Directional(DirectionalButton::A));
|
||||
(x, None)
|
||||
x.push(DirButton::A);
|
||||
[Some(x), None]
|
||||
} else if end.0 == 0 && start.1 == 0 {
|
||||
y.append(&x);
|
||||
y.push(Button::Directional(DirectionalButton::A));
|
||||
(y, None)
|
||||
y.push(DirButton::A);
|
||||
[Some(y), None]
|
||||
} else {
|
||||
let x_copy = x;
|
||||
x.append(&y);
|
||||
x.push(Button::Directional(DirectionalButton::A));
|
||||
y.append(&x);
|
||||
y.push(Button::Directional(DirectionalButton::A));
|
||||
(x, Some(y))
|
||||
x.push(DirButton::A);
|
||||
y.append(&x_copy);
|
||||
y.push(DirButton::A);
|
||||
[Some(x), Some(y)]
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
#[derive(Debug, Clone, Copy, PartialEq, Eq, Hash)]
|
||||
enum NumericButton {
|
||||
Number(u8),
|
||||
#[derive(Debug, Clone, Copy, PartialEq, Eq)]
|
||||
enum NumButton {
|
||||
One,
|
||||
Two,
|
||||
Three,
|
||||
Four,
|
||||
Five,
|
||||
Six,
|
||||
Seven,
|
||||
Eight,
|
||||
Nine,
|
||||
Zero,
|
||||
A,
|
||||
}
|
||||
|
||||
impl NumericButton {
|
||||
fn pos(&self) -> (isize, isize) {
|
||||
impl NumButton {
|
||||
fn pos(&self) -> (usize, usize) {
|
||||
match self {
|
||||
NumericButton::Number(1) => (0, 2),
|
||||
NumericButton::Number(2) => (1, 2),
|
||||
NumericButton::Number(3) => (2, 2),
|
||||
NumericButton::Number(4) => (0, 1),
|
||||
NumericButton::Number(5) => (1, 1),
|
||||
NumericButton::Number(6) => (2, 1),
|
||||
NumericButton::Number(7) => (0, 0),
|
||||
NumericButton::Number(8) => (1, 0),
|
||||
NumericButton::Number(9) => (2, 0),
|
||||
NumericButton::Number(0) => (1, 3),
|
||||
NumericButton::A => (2, 3),
|
||||
_ => unreachable!(),
|
||||
NumButton::One => (0, 2),
|
||||
NumButton::Two => (1, 2),
|
||||
NumButton::Three => (2, 2),
|
||||
NumButton::Four => (0, 1),
|
||||
NumButton::Five => (1, 1),
|
||||
NumButton::Six => (2, 1),
|
||||
NumButton::Seven => (0, 0),
|
||||
NumButton::Eight => (1, 0),
|
||||
NumButton::Nine => (2, 0),
|
||||
NumButton::Zero => (1, 3),
|
||||
NumButton::A => (2, 3),
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
fn to(&self, other: &NumericButton) -> (Path, Option<Path>) {
|
||||
fn to(&self, other: &NumButton) -> [Option<Path<DirButton>>; 2] {
|
||||
let start = self.pos();
|
||||
let end = other.pos();
|
||||
|
||||
|
|
@ -149,162 +150,138 @@ impl NumericButton {
|
|||
let mut y = Path::new();
|
||||
|
||||
if start.0 < end.0 {
|
||||
(start.0..end.0).for_each(|_| x.push(Button::Directional(DirectionalButton::Right)));
|
||||
(start.0..end.0).for_each(|_| x.push(DirButton::Right));
|
||||
} else {
|
||||
(end.0..start.0).for_each(|_| x.push(Button::Directional(DirectionalButton::Left)));
|
||||
(end.0..start.0).for_each(|_| x.push(DirButton::Left));
|
||||
};
|
||||
if start.1 < end.1 {
|
||||
(start.1..end.1).for_each(|_| y.push(Button::Directional(DirectionalButton::Down)));
|
||||
(start.1..end.1).for_each(|_| y.push(DirButton::Down));
|
||||
} else {
|
||||
(end.1..start.1).for_each(|_| y.push(Button::Directional(DirectionalButton::Up)));
|
||||
(end.1..start.1).for_each(|_| y.push(DirButton::Up));
|
||||
};
|
||||
|
||||
if start.0 == 0 && end.1 == 3 {
|
||||
x.append(&y);
|
||||
x.push(Button::Directional(DirectionalButton::A));
|
||||
(x, None)
|
||||
x.push(DirButton::A);
|
||||
[Some(x), None]
|
||||
} else if end.0 == 0 && start.1 == 3 {
|
||||
y.append(&x);
|
||||
y.push(Button::Directional(DirectionalButton::A));
|
||||
(y, None)
|
||||
y.push(DirButton::A);
|
||||
[Some(y), None]
|
||||
} else {
|
||||
let x_copy = x;
|
||||
x.append(&y);
|
||||
x.push(Button::Directional(DirectionalButton::A));
|
||||
x.push(DirButton::A);
|
||||
y.append(&x_copy);
|
||||
y.push(Button::Directional(DirectionalButton::A));
|
||||
(x, Some(y))
|
||||
y.push(DirButton::A);
|
||||
[Some(x), Some(y)]
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
type Input = Vec<Vec<Button>>;
|
||||
type Input = Vec<(usize, Vec<NumButton>)>;
|
||||
|
||||
#[aoc_generator(day21)]
|
||||
fn parse(input: &str) -> Input {
|
||||
input
|
||||
.lines()
|
||||
.map(|line| {
|
||||
(
|
||||
line[0..3].parse().unwrap(),
|
||||
line.chars()
|
||||
.map(|c| match c {
|
||||
'0' => NumericButton::Number(0),
|
||||
'1' => NumericButton::Number(1),
|
||||
'2' => NumericButton::Number(2),
|
||||
'3' => NumericButton::Number(3),
|
||||
'4' => NumericButton::Number(4),
|
||||
'5' => NumericButton::Number(5),
|
||||
'6' => NumericButton::Number(6),
|
||||
'7' => NumericButton::Number(7),
|
||||
'8' => NumericButton::Number(8),
|
||||
'9' => NumericButton::Number(9),
|
||||
'A' => NumericButton::A,
|
||||
'1' => NumButton::One,
|
||||
'2' => NumButton::Two,
|
||||
'3' => NumButton::Three,
|
||||
'4' => NumButton::Four,
|
||||
'5' => NumButton::Five,
|
||||
'6' => NumButton::Six,
|
||||
'7' => NumButton::Seven,
|
||||
'8' => NumButton::Eight,
|
||||
'9' => NumButton::Nine,
|
||||
'0' => NumButton::Zero,
|
||||
'A' => NumButton::A,
|
||||
_ => unreachable!(),
|
||||
})
|
||||
.map(Button::Numeric)
|
||||
.collect()
|
||||
.collect(),
|
||||
)
|
||||
})
|
||||
.collect()
|
||||
}
|
||||
|
||||
fn shortest_path(num_robots: usize, path: Path) -> usize {
|
||||
type Memos = Vec<HashMap<Path, usize>>;
|
||||
type DistanceMatrix = [[usize; 5]; 5];
|
||||
|
||||
let mut memos = vec![HashMap::new(); num_robots];
|
||||
|
||||
fn expand(robots: usize, path: Path, memos: &mut Memos) -> usize {
|
||||
if robots == 0 {
|
||||
return path.steps;
|
||||
fn calculate_steps(start: DirButton, end: DirButton, steps: &mut [DistanceMatrix]) -> usize {
|
||||
if steps.is_empty() {
|
||||
return 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
let pos = match path.path[0].unwrap() {
|
||||
Button::Numeric(_) => Button::Numeric(NumericButton::A),
|
||||
Button::Directional(_) => Button::Directional(DirectionalButton::A),
|
||||
};
|
||||
|
||||
path.into_iter()
|
||||
.fold((pos, 0), |acc, next| {
|
||||
let pos = acc.0;
|
||||
let steps = acc.1;
|
||||
|
||||
let (first, second) = pos.to(&next);
|
||||
let expansion = once(Some(first))
|
||||
.chain(once(second))
|
||||
if steps[0][start.index()][end.index()] == 0 {
|
||||
let extension = start
|
||||
.to(&end)
|
||||
.into_iter()
|
||||
.flatten()
|
||||
.min_by_key(|path| {
|
||||
if memos[robots - 1].contains_key(path) {
|
||||
memos[robots - 1][path]
|
||||
} else {
|
||||
let expanded = expand(robots - 1, *path, memos);
|
||||
memos[robots - 1].insert(*path, expanded);
|
||||
expanded
|
||||
}
|
||||
})
|
||||
.map(|path| expand(robots - 1, path, memos))
|
||||
.map(|path| shortest_dir_path(path, &mut steps[1..]))
|
||||
.min()
|
||||
.unwrap();
|
||||
|
||||
(next, steps + expansion)
|
||||
})
|
||||
.1
|
||||
steps[0][start.index()][end.index()] = extension;
|
||||
}
|
||||
|
||||
expand(num_robots, path, &mut memos)
|
||||
steps[0][start.index()][end.index()]
|
||||
}
|
||||
|
||||
fn shortest_dir_path(path: Path<DirButton>, steps: &mut [DistanceMatrix]) -> usize {
|
||||
path.path
|
||||
.into_iter()
|
||||
.flatten()
|
||||
.fold((0, DirButton::A), |acc, next| {
|
||||
let sum = acc.0;
|
||||
let pos = acc.1;
|
||||
|
||||
let extension = calculate_steps(pos, next, steps);
|
||||
|
||||
(sum + extension, next)
|
||||
})
|
||||
.0
|
||||
}
|
||||
|
||||
fn shortest_path(path: Vec<NumButton>, steps: &mut [DistanceMatrix]) -> usize {
|
||||
path.into_iter()
|
||||
.fold((0, NumButton::A), |acc, end| {
|
||||
let sum = acc.0;
|
||||
let start = acc.1;
|
||||
|
||||
let extension = start
|
||||
.to(&end)
|
||||
.into_iter()
|
||||
.flatten()
|
||||
.map(|path| shortest_dir_path(path, steps))
|
||||
.min()
|
||||
.unwrap();
|
||||
(sum + extension, end)
|
||||
})
|
||||
.0
|
||||
}
|
||||
|
||||
#[aoc(day21, part1)]
|
||||
fn part1(input: &Input) -> usize {
|
||||
let mut steps = vec![[[0; 5]; 5]; 3 - 1];
|
||||
|
||||
input
|
||||
.iter()
|
||||
.cloned()
|
||||
.map(|instruction| {
|
||||
let numeric = instruction
|
||||
.iter()
|
||||
.filter_map(|button| match button {
|
||||
Button::Numeric(NumericButton::Number(numeric)) => Some(numeric),
|
||||
_ => None,
|
||||
})
|
||||
.fold(String::new(), |mut acc, num| {
|
||||
acc.push_str(&num.to_string());
|
||||
acc
|
||||
})
|
||||
.parse::<usize>()
|
||||
.unwrap();
|
||||
|
||||
let mut path = Path::new();
|
||||
instruction.iter().for_each(|step| path.push(*step));
|
||||
|
||||
let path = shortest_path(3, path);
|
||||
|
||||
numeric * path
|
||||
})
|
||||
.map(|(num, path)| num * shortest_path(path, &mut steps))
|
||||
.sum()
|
||||
}
|
||||
|
||||
#[aoc(day21, part2)]
|
||||
fn part2(input: &Input) -> usize {
|
||||
let mut steps = vec![[[0; 5]; 5]; 26 - 1];
|
||||
|
||||
input
|
||||
.iter()
|
||||
.cloned()
|
||||
.map(|instruction| {
|
||||
let numeric = instruction
|
||||
.iter()
|
||||
.filter_map(|button| match button {
|
||||
Button::Numeric(NumericButton::Number(numeric)) => Some(numeric),
|
||||
_ => None,
|
||||
})
|
||||
.fold(String::new(), |mut acc, num| {
|
||||
acc.push_str(&num.to_string());
|
||||
acc
|
||||
})
|
||||
.parse::<usize>()
|
||||
.unwrap();
|
||||
|
||||
let mut path = Path::new();
|
||||
instruction.iter().for_each(|step| path.push(*step));
|
||||
|
||||
let path = shortest_path(8, path);
|
||||
|
||||
numeric * path
|
||||
})
|
||||
.map(|(num, path)| num * shortest_path(path, &mut steps))
|
||||
.sum()
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
|
@ -320,12 +297,4 @@ mod tests {
|
|||
assert_eq!(part1(&parse("980A")), 60 * 980);
|
||||
assert_eq!(part1(&parse("029A")), 68 * 29);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// #[test]
|
||||
// fn part2_example() {
|
||||
// assert_eq!(part2(&parse("<EXAMPLE>")), 0);
|
||||
// }
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 89666 too low
|
||||
// 97150 wrong
|
||||
|
|
|
|||
Loading…
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