~swaits/aoc2021

d8afaac4f218baf9d93cef092b2ff560513deaa5 — Stephen Waits 2 years ago 5dd0fc2
awful day 9 solution bleh
4 files changed, 273 insertions(+), 0 deletions(-)

A data/day09-test.txt
A data/day09.txt
A src/day09.rs
M src/main.rs
A data/day09-test.txt => data/day09-test.txt +5 -0
@@ 0,0 1,5 @@
2199943210
3987894921
9856789892
8767896789
9899965678

A data/day09.txt => data/day09.txt +100 -0
@@ 0,0 1,100 @@
2165679878998998656789210124569321954398786566799434678987678943987789543249654323496545436767898789
1034598769987897545678921235698949895987676445978926799876567899876678992198966212987432325456789678
2123987659866789756789654396987898789998543234567897989665476999865567889987654109976521012378994567
3299878543455699967899876989876765678987632125678998976562345698754378978998543298765432123499765678
4989865432324589878966989879985434569998545234569769987421976789653234567899955349896743276589876789
9876954321013678989545698767894325678987654345678956798599897898732145678989876456987654387678998891
8765985432124589995433989857895436799399795456789545459988789999546234589376987868998765678989219910
9879876543435699896512976546789945892198989767998932399875678987657355893245698979899896789698909899
2989988998747898789329865437897896789987678998967890989654589998778456789356789989754987896567998778
1098799987656789678998764323456789899876567899456999878963678999976567895467997897643498923458987668
2987632198789994589019973212367899998765456796347899767894567898989678976579656789732399212349876545
9876544999894123479929894343478989899954369965456987656789678967999799987689545698941987301298787636
8997659898943234567898765854589876789865238896769876547678989459898989998795434567899876312987654323
7898898767898765978929976765678945699832126789898765634567892398767678999896523458998765453498765678
6639986656789879899412987876789436798743235699999854323456789987654567896987212967899876589999876789
5429875345678998789323498987894323987654345678998743212369899996543498935698309898965989679878987891
6598765239889765678934679998921012398767656789987654323498998987654599324569498789654398798765498990
7987654378997654349895789989632123459878767999998785454567897998976678912978987698975459899854349789
8999876567898765456789999876543434569989979998999897565878966789988789439899999567896599989964235689
9998987679999876567899889989656545678996599987896999776989345678999899998789878456797989876543145678
9867898789899987898998778298767876789323459876745678989793216789899999867698765345989878985432014567
8756789996798998919987652109878989895414599765634569898672101236789987756549866239876767897643623478
5345678945987899901998943212989291954323989654523498789543234345678996543239654349765656789876534678
3234569129896987899879894523694390965439878943412987678954345689989989921098765698754545699998645789
4345878998765456798967779634569989876549969892109876589765476797899979899999876798643234589329756899
5676989987654345987759568965678977989698756789219987678976568945988869787894987987632123679998767998
8787899998763236796543467897789765398797645894398998989989679439876755656943299876543234567899878987
9898999879878345987622356789899879239987434789997879997898789598965634345892123987658545678979989876
7979998767989659876210145899978998949876325679886767896569898987654321234789014698987676789569898765
6567989654399998765431234998767987898765434598775756795456987898943210125679195989998987893498789654
4379878943239899876542347897654365699896556987654345689669876789994323234698989877899298912345678923
5498767892198789997659456789653234789987769876543234568979765878985467345997876766789129101234589214
6987656789297656989798967896543125898998998765432145678998654569876575459876985455678998212345678925
9876543899989549876987898987654014567999349654321035567896543467987986578965432324569987654476899434
3987912999878939885676799998954323699891298767632123459987932356798997989874321013478998785677898765
2399899878969998764365698999895434988789349876543234568999891238999898999985433144567899996789999876
1498789965458987653234567998789569875678956989854347678999789999998789999876543234878998987899899987
9987678994367998542123456789678979964569897898767898789988678789989678987987654345689987698998769898
8976569989239876521012345694589999873456789979878939899876545698976567896598765456899876569987656789
7665409879398765432125467893478987654589894567989323998787434567895457897459876567989765432398545899
6543219768999898743234567932367898765679923459891019987654323678912345978367998788978954321297656789
7654998957889987654565678943456789876789012398742198798776519799101256965459899899567895432398767898
8769897545678998767676789658967899989892123987653987679887698989912367896598789923456987563499898967
9899776534567899879789898767898978999943434598779876545998987679894567897987679646567898654989989656
8987654323479943989892999898999767899854545679897997634569876568789678999996598767678999769878978987
7598765454567892399921099989998656989769696789976598521698965457668999998889459878989998998767867998
6439976767878901998432989878987545678998989899998965430987674343456889987764367989299987899654358999
5321987988989919876549876567965434569987978998999876549876543212345678976543234590129876789543269789
4210198999797899989856998457896323459876767897989987856987652101234589987654125799298765789654345678
5323239789656789998769996567895454598765452346678999879876543212345892399775234598987654578975458989
6434345678945678999998987678987765997654301234569986989987654523456791498965345987694323459876767899
7546456799536569999877898789899899876543212365678965191298765789579890987896496976543213678989878989
7658567894423456985456789899764932989654323989789763239349878897689999876989989897954323489998989678
8769989943212569876578891998943210998765434599897654498999989998799998765679876789765434567897896567
9878999654301459988989990987894329879876565678999765597889993239899899654598765678986965698986543456
4989678943212398599998789876789498765987776789789897986778932101956789543219876789497876789995432345
3294567894343987456987698765679987654598887895678989765567893222345997654348989894398987899984321234
2123456789469876369876569654993298765789998924569878654456794533469898765656799989299798999875210123
1012687996598765298765498765894999876896549012698765433345679944598789876797899878987699998764323234
2144567897998654349874329876789899987987932123987654321256587895987678989898998767896587899875434765
3234588989899969498965214987896789998999893234598763210123456789876567899979987656789476567996999876
6545679876789898987654323498965678999998789456987654343234587895985456789567898967894353459989789989
7959798765865767898885554569654567899987678967898765454345689924594368893456999989943212398765678991
9898987874343456789876768678965678999876599978979876565456798765985457894577894598959101499754567892
6767896543212345678987979789876989987765487899568997876569899879876567895678923987998912989663458993
5456789652101256789698989892989898976521256789467898987678932989987678976989219896787899876562545789
4345789863218789896569992901299787895432349894345989998899543891298889987894398785676989765421234599
1235698754523698999678901292987676789765458943234567899978954789989999998995987654565678954310123459
2376789765434597898989992989876545678976567894345979998767895679876789879789898543454789765471266867
5488999878545986797899989876743434567899878987659898789856789798765678965698765432123499876562345678
6789578987659875456789878965432123498967989998769765678943656987654567893987654321012987989673456989
7892459898767954348898767896551012599459898999879874389432349897543456892198985432129896591989567896
8901598789898965467897657897662156789349767899989543278921298765432346789019876543298789432399998925
9212987653919876568998745698787345690198956789998784067890399764321235678923997854987678943989899014
4323496542109997679459956789876556789987546990987665156789987654310124789434598969876567899878789123
5654987673998698789349897990987697896543239891297543245678998765421249896595999198765434568965678934
6785698789876549893298789321298789989432129789987654376789879878432556987989891098764323487894567895
7896789898765434932197698934989896878941098691098765989898765986543477899876789199765412345993456789
8987894929876545693296567899878965767892986589129876789997654397676589998975678987654325896789567895
9199943212987676789985456789769874656789875478998998897986543298787699997754567898765434789899678934
1098956323498987899876567898956212345678976567896569976987672109898789876543456789878965678998989023
3987895454569999923987679967932101234589989678975456954398943212989899998754587892989878789987892134
9876789565678989219898989456893212345678998789986347895239654323578998929995678990194989899856789645
8765678978789678999789494345789924459789689899997468954398765434567897939876789789293299976745678957
7654589899896567987654323234567895678993594909876579765459898545678986898987897678989198765534567898
6543456799965456796543210125678998789301983212987989876589987656789765767998934569879989754323568999
7955677989656345987876521436789219893219976323499298987678998769897654459899123699769876545213467899
9876789878943245698987434545678999999398765454932127898789569899998943298767234987656987432102456789
9987898967892134589998545656989789998999986579843456999893457989999892129654349876549876543212345699
8799987655789023478987678987894599987891098798767897899912345679898789239765467999732987654325456789
7698765434568934567898789898923989876789199899899929999101234598767678949876878987621298995434567992
9569854323477895678909898769019874385878987956998919898919345987856567959989989099560129876545679543
5498765412346789789212999652198763234569876545987898767898959876543459898998992198432234987987899954
4329876101258999899854998943989753123778985439876789858967899987654598776787893987543456798998969895
5210987612567899998769887899876541014569896598765678969458978998996987654456789598654567899329457789
4329896523456789999898796598765432123456789699854569993234567899987998962367995459785678965412345678
7439765434567899899987687439876563234567899987653456889135698967899876543467892349876789879523456989
6549876569678998789876543312997654345678939798542345678956789456965987754578943656987897987634567891
9656987678989498642989932101239767456789329654321234589767892367894398967989764767898956798765678932
8767898989992349543498756322349878569895498765642355678998943456789239878998765678999547999896799653

A src/day09.rs => src/day09.rs +166 -0
@@ 0,0 1,166 @@
use std::collections::HashSet;

use anyhow::{anyhow, Result};
use itertools::Itertools;

#[derive(Clone, Copy, Debug, Hash, PartialEq, Eq)]
struct Coordinate {
    x: usize,
    y: usize,
}

struct HeightMap {
    data: Vec<Vec<usize>>,
    width: usize,
    height: usize,
}

impl HeightMap {
    fn parse(s: &str) -> Result<Self> {
        let data = s
            .lines()
            .map(|l| {
                l.chars()
                    .map(|c| match c {
                        '0' => 0,
                        '1' => 1,
                        '2' => 2,
                        '3' => 3,
                        '4' => 4,
                        '5' => 5,
                        '6' => 6,
                        '7' => 7,
                        '8' => 8,
                        '9' => 9,
                        _ => unreachable!(),
                    })
                    .collect_vec()
            })
            .collect_vec();
        let width = data[0].len();
        let height = data.len();
        if !data.is_empty() {
            Ok(HeightMap {
                data,
                width,
                height,
            })
        } else {
            Err(anyhow!("HeightMap parse error"))
        }
    }

    fn neighbors(&self, pos: &Coordinate) -> Vec<Coordinate> {
        let mut ret = vec![];
        if pos.x > 0 {
            ret.push(to_coord(pos.x - 1, pos.y))
        }
        if pos.y > 0 {
            ret.push(to_coord(pos.x, pos.y - 1))
        }
        if pos.x < self.width - 1 {
            ret.push(to_coord(pos.x + 1, pos.y))
        }
        if pos.y < self.height - 1 {
            ret.push(to_coord(pos.x, pos.y + 1))
        }
        ret
    }
    fn iter(&self) -> impl Iterator<Item = Coordinate> {
        (0..self.height)
            .cartesian_product(0..self.width)
            .map(|(y, x)| Coordinate { x, y })
    }

    fn value_at(&self, pos: &Coordinate) -> Option<usize> {
        if pos.x < self.width && pos.y < self.height {
            Some(self.data[pos.y][pos.x])
        } else {
            None
        }
    }

    fn is_local_minima(&self, pos: &Coordinate) -> bool {
        let value = self.value_at(pos).unwrap();
        self.neighbors(pos)
            .iter()
            .all(|n| self.value_at(n).unwrap() > value)
    }

    fn find_basin_members(&self, root: &Coordinate) -> HashSet<Coordinate> {
        // `root` is assumed to be in the basin
        let mut ret: HashSet<Coordinate> = HashSet::new();
        ret.insert(*root);
        let value = self.value_at(root).unwrap();

        // test each of the qualifying neighbors of `root`
        let good_neighbors = self
            .neighbors(root)
            .iter()
            .filter(|npos| {
                let nvalue = self.value_at(npos).unwrap();
                nvalue > value && nvalue < 9
            })
            .cloned()
            .collect_vec();

        // recursively search for each of the qualifying neighbors' neighbors
        good_neighbors
            .iter()
            .for_each(|n| ret.extend(self.find_basin_members(n).iter()));

        // glue it all together and return
        ret
    }
}

fn to_coord(x: usize, y: usize) -> Coordinate {
    Coordinate { x, y }
}

fn find_low_points(heightmap: &HeightMap) -> Vec<Coordinate> {
    heightmap
        .iter()
        .filter(|coord| heightmap.is_local_minima(coord))
        .collect_vec()
}

// scan the whole grid for low points
fn sum_low_points(heightmap: &HeightMap) -> usize {
    find_low_points(heightmap)
        .iter()
        .map(|coord| heightmap.value_at(coord).unwrap() + 1)
        .sum()
}

fn sum_top3_basins(heightmap: &mut HeightMap) -> usize {
    let mut basins = find_low_points(heightmap)
        .iter()
        .map(|p| heightmap.find_basin_members(p).len())
        .collect_vec();
    basins.sort_unstable();
    basins.iter().rev().take(3).product()
}

pub(crate) fn run() -> Result<(usize, usize)> {
    let mut heightmap = HeightMap::parse(include_str!("../data/day09.txt"))?;
    Ok((sum_low_points(&heightmap), sum_top3_basins(&mut heightmap)))
}

#[cfg(test)]
mod tests {
    use super::*;

    #[test]
    fn test_example() {
        let mut heightmap = HeightMap::parse(include_str!("../data/day09-test.txt")).unwrap();
        assert_eq!(sum_low_points(&heightmap), 15);
        assert_eq!(sum_top3_basins(&mut heightmap), 1134);
    }

    #[test]
    fn test_my_data() {
        let heightmap = HeightMap::parse(include_str!("../data/day09.txt")).unwrap();
        assert_eq!(sum_low_points(&heightmap), 504);
    }
}

M src/main.rs => src/main.rs +2 -0
@@ 10,6 10,7 @@ mod day05;
mod day06;
mod day07;
mod day08;
mod day09;
mod utils;

// used to generate more runs when profiling


@@ 28,6 29,7 @@ fn main() -> Result<()> {
            day06::run,
            day07::run,
            day08::run,
            day09::run,
        ]
        .iter()
        .enumerate()