Day 9 in Rust (#7)

Cargo.lock

@@ -227,6 +227,13 @@ dependencies = [
  "criterion",
 ]
 
+[[package]]
+name = "day_9"
+version = "0.1.0"
+dependencies = [
+ "criterion",
+]
+
 [[package]]
 name = "either"
 version = "1.6.1"

Cargo.toml

@@ -8,4 +8,5 @@ members = [
     "day_6",
     "day_7",
     "day_8",
+    "day_9",
 ]

day_9/Cargo.toml

@@ -0,0 +1,15 @@
+[package]
+name = "day_9"
+version = "0.1.0"
+authors = ["Smaug123 <patrick+github@patrickstevens.co.uk>"]
+edition = "2021"
+
+# See more keys and their definitions at https://doc.rust-lang.org/cargo/reference/manifest.html
+
+[dependencies]
+[dev-dependencies]
+criterion = "0.3"
+
+[[bench]]
+name = "bench"
+harness = false

day_9/benches/bench.rs

@@ -0,0 +1,19 @@
+use criterion::{black_box, criterion_group, criterion_main, Criterion};
+use day_9::day_9::{input, part_1, part_2};
+
+fn criterion_benchmark(c: &mut Criterion) {
+    let input = input();
+    c.bench_function("day 9 part 1", |b| {
+        b.iter(|| {
+            black_box(part_1(&input));
+        })
+    });
+    c.bench_function("day 9 part 2", |b| {
+        b.iter(|| {
+            black_box(part_2(&input));
+        })
+    });
+}
+
+criterion_group!(benches, criterion_benchmark);
+criterion_main!(benches);

day_9/day9.m

@@ -0,0 +1,14 @@
+(* ::Package:: *)
+
+nums=FromDigits/@StringSplit[StringTrim@ReadString[StringJoin[NotebookDirectory[], "/input.txt"]],","];
+
+Clear[f];
+f[n_,days_]:=f[n,days]=If[days>n,f[0,days-n],1]
+f[0,days_]:=f[0,days]=f[6,days-1]+f[8,days-1]
+f[k_,0]:=1
+
+
+f[#,80]&/@nums//Total
+
+
+f[#,256]&/@nums//Total

day_9/input.txt

@@ -0,0 +1,100 @@
+9976786789439313678999989767678999865435679398654323678999987654313468954569865334568916987643236789
+9754395678998754599898978954567999976556789498775413478998798743203457893479973212479425698432145799
+9843234589899866698786767943456789987687899987653104567897659957312368931298984596599934679549234689
+8654785789789979897645459892967895698798999999873215698958349876433456892987899989989895998998965899
+9865696895678989999731346799898954569999888921954524899542129986556767999976998679767699767897896789
+9876789934799998997890235689799962978999767939878436789674398898668979998865797598755589656656897994
+9997898956789987976531345679677899899987656899989547994989987798779893987654679459543478943348998923
+8998987997999995987632456789545698789498545689999759213498986649899754597643812398656569651267899434
+7999896889998754698743458997324789579597934778923978904597665431998996997532101259769778953456897645
+6798765567899643987654599765437994468986724567910989895689543210127789876543312345978989764567979967
+4987654378989756998765689976546792399654212389891296789798787631435678987654443656989999875678967898
+2098754235678999779876797987656910987543101245789945679899976543576899998765564778999932996789458929
+3989976127889987667997896798767891987654424699896832398932987656688978989896685889568899869892349310
+9868997346999875454598945699898932398765536789995431987893498767899769875959786893456789654901258921
+8754398757997654323579436989989693999896645892189546976789999989923459974349897932365696543212347893
+6543239898996543212467949876976579899987756943478969875656898694304598763201998921234789876423456789
+5432123999987954323678998765432455689299897894567899764348976543212797654512989432345998765434567892
+7521012999899876549789999897621234579109998985678998654237898754344598865623976543456899876545679921
+8633439878799987899897899998510123678998789976899899893156789765998789998734989954987932987678789540
+9864598765689998965956798679323234569876577897916789989345678989899893239845698899898921099989898432
+9998679854345999654346689598764345779765466789434598978976789998799932134956987645689542134599987656
+8998798943239876543235595439895456989887345678949987956897899987679543235977898634579763289998799867
+6899987654945998754123459910976567899996576789298976745679999896568954345989999548678975467896549878
+5979898999899986543234567891297679999987897890197545236798998765467895456791987656799987579965434989
+4656789889788998767349679999989989998799998989975432124567899865346896569942998979989998998943219898
+3546798775667899898457889998967899989654349678985421013456792964236789998899879998879899987894698767
+2124999654556999999578999887856789978993244569876534124567891098145698766679965987768798986999898756
+4019886543445678998789498656745689869789123456998975335688989987234897655567894976543567895878986545
+2129765432137999999894349743136789754698934567899996746899978976457986543456932987657678944669875436
+7439876543446789987953219865347996543567897678985987968999767896569875432345891099768989323456996557
+6545998655567896896432101965468987662378998989864699879987658899678987564676792943978993101245987698
+9656789986878995987643229877599299831499349899943012989976545798989898665687899891099765622456798789
+8967893297889689998784346987689123910976456789652127899965434567898799897798989799999865436567899893
+7898989098993568999896598998891019899897887899754335789854323459998678998929978677892987545678978932
+6989878999012456789998799989989129798789998979896467899765401568892489789219865566991297656789769991
+5978567896434568999999988664578998654698999567987568987654312456791336678997654455789998769893456989
+4564456789565689989899977553467976553487893459998679598776534587890124569898653234567899899932499879
+3412367998798799976799765432149875432346892467899795439987659698989235879679765165689998989543989967
+2101267899899899865789979574235996543556921235679899920398878969778956989469981012357897678999867898
+3213458902942998654799988765346987965698910126896998891239989754567897892398792123968958569987658919
+4323667899431299865678999875467899879899991298945987789645997643456789954999653246799542459876549201
+6454798988949987978789543987598923989987789989539976567959865432347899999898754757898931345998678912
+7565899567898765989999432399999212399876569878998765458967987541767979889769875768967890156999789323
+8787893458999994395678940998798993569765498567897654378998998652378967678943986779756799299899996547
+9898984567899989234567899895576789679854376456899989234989976543578954587892197889549898986789769756
+8999765698969878987679999784445689798765212345698762134567897665689543456789098994338987654678959897
+7689878789757767898991987643234778949854323456798743457789998778789642345678999543227699865789244998
+6567989897643456789210299753124569534999954567987654568899899899999765467889987654103456986990123469
+5478999976532345689321398921015678965987895678998865679945799998999876989996798793212568998932645567
+4369898764321234789932987932124789976996799799879978795634568987899987896765979984324579679943787699
+5456798765410123567893996893245899989875778986565989894325689976799898965434769876458689557899998789
+6568899879321235778999875789359989898764567897454598965434798765689769996323459987568789445678999897
+7679932998932446799987754568998766789832456779213457896545679874579943987899968998789893234789678965
+8998921987999967899876543479899854698901234568902345679656789863467892399998799659899932145796567973
+9867899896987899998765432456789783987892345689214696898767998654567999457987688943998643466965459892
+8756798765695678999897551235699542356789466895438789999879979865678978969896567891239894997896569789
+4348898654254768999959652357898421368996598987549899989999867979789767998765456789349989789998879675
+2123998763123456789239743568987210156987679297656789878987656899897659798765345695498878678899998423
+3239129864346579890126987679875431234898789198987997569876543988987545679892129989697666567789397674
+5498998765457678989345999893986532456789999999798998678998732567896534569989398879986553435679298786
+6987689986678799778999878912976543467895667894569989799998643488965423498878987969865432324778999897
+9876579997989891566789967109898654567973456789994679987987656567893212987569976656986541013567899998
+9765468998999932345698754398769767678962347999873598976598767779984329765467965545987656723459999999
+7654357899989993996789965987659898889653458998762987654349898899876498654389894321299867936578987899
+6543246789879879789898996986543969999784567897654998743236999999987569865234789210156978547789476789
+6432135678967865678987989987542355678996788969879876574135789987598997973123579931345899658892345699
+7687548789656654599876767895431234567899899356998765431013892393469986521034567892456789867901557789
+9798656899545433987654456987650125678967943249659896432354989989578987432145679954667898979212678994
+9898787998621012976512345798761334789458954998949999563765679878999976565358789976898997989954569313
+8999998999732135997433558999873547997378999876797698754876798767989989987467898989929876896796798901
+7899899986543249876547667898984756895489987945679549865677899654878990298998957599949765765689997899
+6789763298854658997659879987899867896999876435678939978788998743456891999979546467899854234567895998
+5678943149765867899792989976789998979899987549899598989899239654789979799868932345679972123478924987
+4789432027986878998910996765678999456789898956965467899999198765689565689657896566798763244569109876
+9899843456797899987899875654567892345798779767895345678988989876789434798798997678987654559789299954
+9999754568998998976789654563479954467997659878943234589967979987996545899899698789899765667899987832
+9998765678919987565699943242348976778976543989542199789856567699397696799943569898759876779999876521
+8989876789109875454689893101567898989975432397659988998743434569298787898759699999643998896598765430
+7976989893298755323456789232456789090986941098798767997632129678969899969898988998932449987439875421
+6895492994398943212345795467767892191999892149899656789547298989654993456987776897891234598321987632
+5999910989987653202456789578978943989898789236987646797656956996532389767996545456910123987532398943
+4687899875499854578569897989989659878767679345998334689899897898675478979885432345891435798543459654
+3496789986799875989689965395699899767654578959886123899989799999896567898765421256789545899866599975
+2345678997898976798798754234579987654323467998765335789975639878987679999854210168998766789978789989
+1456789998966987899898655123678999843212345689976547999764526567998989988975432259789987893199899899
+0267899869445698999989632016789654954301386797897678998653212349999899867997546345678998992098965789
+9469923954236789998679542124578979865716577896779989998632101239877645456789667456799659789987654567
+8999919878997999997568993295689899876897679954567896987543212349765432347898778568892345694398767678
+7887899989889999876457789989789789998998789343679964597654343598654321236789889678901299789459998789
+6576789999768798765354699979998679789659893212489873298785764789965446545899998799999987999567999893
+5454678988657669989212989767897578679943954401678994569876989999876557656999029891987686898978998942
+6213469976543457898929876456896434578894975626899789978989899997998969797898998932396545657899997653
+7534578954332598997899954345965323456789876545679679899998789896989979898967987543987432346998789767
+8945789764101239876799875697894212399899998666789456789989679765879989999656798654987621499887679988
+9767897653214398785789976989976201987989109877891345679765578954567898989545659765699710987674567899
+9878999764323987674567897978943219896579299989943456998674458943456967878931349889799831298543456789
+6989789975439876563456999867894329785498989998657569876533267932678955467893456992987542975432545699
+5497569876798765442499998758965498674356678939978998975420157893489543248954567891598659864321234568
+4323456988999654321378959967976987543234568921989987654321345789599432139896689932398769765434656899
+5435567899998766562457949878987898656045679210191099865432467897678945546789796546459879876545767899

day_9/src/lib.rs

@@ -0,0 +1,135 @@
+pub mod day_9 {
+
+    #[derive(Debug, Clone)]
+    pub struct Array<T> {
+        row_len: usize,
+        elts: Vec<T>,
+    }
+
+    impl<T> Array<T> {
+        fn col_len(&self) -> usize {
+            self.elts.len() / self.row_len
+        }
+        fn get(&self, row: usize, col: usize) -> T
+        where
+            T: Copy,
+        {
+            self.elts[row * self.row_len + col]
+        }
+        fn set(&mut self, row: usize, col: usize, val: T)
+        where
+            T: Copy,
+        {
+            self.elts[row * self.row_len + col] = val;
+        }
+    }
+
+    pub(crate) fn parse(s: &str) -> Array<u8> {
+        let mut answer = Array {
+            row_len: 0,
+            elts: Vec::new(),
+        };
+        for line in s.split('\n') {
+            if answer.row_len == 0 {
+                answer.row_len = line.len();
+            }
+            answer
+                .elts
+                .extend(line.chars().map(|c| char::to_digit(c, 10).unwrap() as u8));
+        }
+        answer
+    }
+
+    pub fn input() -> Array<u8> {
+        parse(include_str!("../input.txt"))
+    }
+
+    pub fn part_1(data: &Array<u8>) -> u32 {
+        let mut answer = 0;
+        let col_len = data.col_len();
+        for col in 0..data.row_len {
+            for row in 0..col_len {
+                if (row == 0 || data.get(row - 1, col) > data.get(row, col))
+                    && (row == col_len - 1 || data.get(row, col) < data.get(row + 1, col))
+                    && (col == 0 || data.get(row, col - 1) > data.get(row, col))
+                    && (col == data.row_len - 1 || data.get(row, col) < data.get(row, col + 1))
+                {
+                    answer += data.get(row, col) as u32 + 1;
+                }
+            }
+        }
+
+        answer
+    }
+
+    /// Flood-fill, returning the size of the given basin and setting the basin to 0.
+    fn flood_fill(data: &mut Array<u8>, _start_val: u8, row: usize, col: usize) -> usize {
+        let new_val = data.get(row, col);
+        if new_val >= 9 {
+            return 0;
+        }
+        data.set(row, col, 10);
+        let mut ans = 1;
+        if row < data.col_len() - 1 {
+            ans += flood_fill(data, new_val, row + 1, col);
+        }
+        if row > 0 {
+            ans += flood_fill(data, new_val, row - 1, col);
+        }
+        if col < data.row_len - 1 {
+            ans += flood_fill(data, new_val, row, col + 1);
+        }
+        if col > 0 {
+            ans += flood_fill(data, new_val, row, col - 1);
+        }
+
+        ans
+    }
+
+    pub fn part_2(data: &Array<u8>) -> u32 {
+        let mut data = data.clone();
+        let mut answers: Vec<u32> = Vec::new();
+        for col in 0..data.row_len {
+            for row in 0..data.col_len() {
+                let got = flood_fill(&mut data, 0, row, col) as u32;
+                if got > 0 {
+                    answers.push(got);
+                }
+            }
+        }
+        answers.sort_unstable();
+        answers[answers.len() - 1] * answers[answers.len() - 2] * answers[answers.len() - 3]
+    }
+}
+
+#[cfg(test)]
+mod tests {
+    use super::day_9::*;
+
+    static TEST_INPUT: &str = "2199943210
+3987894921
+9856789892
+8767896789
+9899965678";
+
+    #[test]
+    fn part1_known() {
+        let data = parse(TEST_INPUT);
+
+        assert_eq!(part_1(&data), 15);
+    }
+
+    #[test]
+    fn part2_known() {
+        let data = parse(TEST_INPUT);
+
+        assert_eq!(part_2(&data), 1134);
+    }
+
+    #[test]
+    fn test_day_9() {
+        let input = input();
+        assert_eq!(part_1(&input), 539);
+        assert_eq!(part_2(&input), 736920);
+    }
+}

day_9/src/main.rs

@@ -0,0 +1,7 @@
+use day_9::day_9;
+
+fn main() {
+    let input = day_9::input();
+    println!("part 1 => {}", day_9::part_1(&input));
+    println!("part 2 => {}", day_9::part_2(&input));
+}