Initial attempt at optimising day 23
[advent-of-code-23.git] / advent14 / Main.hs
index d3b0c621feaeedc80e070b07b2237d36aa7fbe5b..9a8627c6acbc8187447dc72c2882e6490bca503b 100644 (file)
@@ -2,97 +2,80 @@
 
 import AoC
 import Data.List
-import qualified Data.Map.Strict as Map
+import qualified Data.Map.Strict as M
 import qualified Data.Array.Unboxed as U
-import qualified Data.Array.ST as M
+import qualified Data.Array.ST as A
 import Data.STRef
 import Control.Monad.ST
 import Control.Monad
 import Data.Ix
-
-
 import Linear (V2(..), (^+^))
 import qualified Data.Sequence as Q
 import Data.Sequence (Seq( (:|>), (:<|) ) ) 
 
-data Element = Empty | Cube | Round deriving (Show, Eq, Ord)
-
 type Position = V2 Int
 type Grid = U.UArray Position Bool
-type MGrid s = M.STUArray s Position Bool
-
+type MGrid s = A.STUArray s Position Bool
 type Gaps s = STRef s (Q.Seq Position)
-
-type Cache = Map.Map Grid Int
-
+type Cache = M.Map Grid Int
 
 main :: IO ()
 main = 
   do  dataFileName <- getDataFileName
       text <- readFile dataFileName
       let (rGrid, cGrid) = readGrids text
-      -- putStrLn $ showGrid rGrid cGrid
-      -- let rGrid' = rollNorth rGrid cGrid
-      -- putStrLn $ showGrid rGrid' cGrid
       print $ part1 rGrid cGrid
-      -- let rGrid1 = rollCycle rGrid cGrid
-      -- putStrLn $ showGrid rGrid1 cGrid
-      -- let rGrid2 = rollCycle rGrid1 cGrid
-      -- putStrLn $ showGrid rGrid2 cGrid
-      -- let rGrid3 = rollCycle rGrid2 cGrid
-      -- putStrLn $ showGrid rGrid3 cGrid
       print $ part2 rGrid cGrid
       
 
-part1 :: Grid -> Grid -> Int
+part1, part2 :: Grid -> Grid -> Int
 part1 rGrid cGrid = getLoad $ rollNorth rGrid cGrid 
-
 part2 rGrid cGrid = getLoad finalGrid
   where (grid', cache, repeatEnd) = findRepeat rGrid cGrid
-        repeatStart = cache Map.! grid'
+        repeatStart = cache M.! grid'
         repeatLen = repeatEnd - repeatStart
         finalIndex = ((1e9 - repeatStart) `mod` repeatLen) + repeatStart
-        (finalGrid, _) = Map.findMin $ Map.filter (== finalIndex) cache
+        (finalGrid, _) = M.findMin $ M.filter (== finalIndex) cache
 
 
 findRepeat :: Grid -> Grid -> (Grid, Cache, Int)
-findRepeat rGrid cGrid = head $ dropWhile test $ iterate go (rGrid, Map.empty, 0)
-  where test (g, c, _) = g `Map.notMember` c
-        go (g, c, i) = (rollCycle g cGrid, Map.insert g i c, (i + 1))
+findRepeat rGrid cGrid = head $ dropWhile test $ iterate go (rGrid, M.empty, 0)
+  where test (g, c, _) = g `M.notMember` c
+        go (g, c, i) = (rollCycle g cGrid, M.insert g i c, (i + 1))
 
 rollNorth, rollCycle :: Grid -> Grid -> Grid
-rollNorth rGrid cGrid = roll (V2 0 0) (V2 0 1) (V2 1 0) cGrid rGrid
-
-rollCycle rGrid cGrid = foldl' go rGrid [ (V2 0 0, V2 0 1, V2 1 0)
-                                        , (V2 0 0, V2 1 0, V2 0 1)
-                                        , (V2 r 0, V2 0 1, V2 -1 0)
-                                        , (V2 0 c, V2 1 0, V2 0 -1)
-                                        ]
+rollNorth rGrid cGrid = roll [(V2 0 0, V2 0 1, V2 1 0)] cGrid rGrid
+
+rollCycle rGrid cGrid = roll [ (V2 0 0, V2 0 1, V2 1 0)
+                             , (V2 0 0, V2 1 0, V2 0 1)
+                             , (V2 r 0, V2 0 1, V2 -1 0)
+                             , (V2 0 c, V2 1 0, V2 0 -1)
+                             ]
+                             cGrid rGrid
   where (_, V2 r c) = U.bounds rGrid
-        go g (start, majorStep, minorStep) =
-          roll start majorStep minorStep cGrid g
 
-roll :: Position -> Position -> Position -> Grid -> Grid -> Grid
-roll start majorStep minorStep cGrid rGrid =
-  M.runSTUArray $ 
-    do grid <- M.thaw rGrid 
+roll :: [(Position, Position, Position)] -> Grid -> Grid -> Grid
+roll moveSpecs cGrid rGrid =
+  A.runSTUArray $ 
+    do grid <- A.thaw rGrid 
        holes <- newSTRef Q.Empty
-       forM_ (takeWhile (inBounds rGrid) $ iterate (^+^ majorStep) start) $ \maj ->
-         do writeSTRef holes Q.Empty
-            forM_ (takeWhile (inBounds rGrid) $ iterate (^+^ minorStep) maj) $ \here ->
-              do rollPosition grid cGrid holes here
+       forM_ moveSpecs $ \(start, majorStep, minorStep) -> 
+         forM_ (takeWhile (inBounds rGrid) $ iterate (^+^ majorStep) start) $ \maj ->
+           do writeSTRef holes Q.Empty
+              forM_ (takeWhile (inBounds rGrid) $ iterate (^+^ minorStep) maj) $ \here ->
+                rollPosition grid cGrid holes here
        return grid
 
 rollPosition :: (MGrid s) -> Grid -> (Gaps s) -> Position -> ST s ()
 rollPosition grid cGrid holes here
   | cGrid U.! here = writeSTRef holes Q.Empty
-  | otherwise = do roundHere <- M.readArray grid here
+  | otherwise = do roundHere <- A.readArray grid here
                    holesVal <- readSTRef holes
                    if roundHere then
                      case holesVal of
                        Q.Empty -> return ()
-                       (h :<| hs) -> do M.writeArray grid h True
-                                        M.writeArray grid here False
+                       (h :<| hs) -> do A.writeArray grid h True
+                                        A.writeArray grid here False
                                         writeSTRef holes (hs :|> here)
                    else modifySTRef holes (:|> here)
 
@@ -100,9 +83,8 @@ inBounds :: Grid -> Position -> Bool
 inBounds g h = inRange (U.bounds g) h
 
 getLoad :: Grid -> Int
-getLoad grid = sum columnLoads
+getLoad grid = sum [getColLoad c | c <- [0..cMax]]
   where (_, V2 rMax cMax) = U.bounds grid
-        columnLoads = [getColLoad c | c <- [0..cMax]]
         getColLoad c = sum [(rMax - r + 1) | r <- [0..rMax], grid U.! (V2 r c)]
 
 readGrids :: String -> (Grid, Grid)
@@ -110,16 +92,11 @@ readGrids text = (rGrid, cGrid)
   where rows = lines text
         r = length rows - 1
         c = (length $ head rows) - 1
-        rGrid = U.listArray ((V2 0 0), (V2 r c)) $ map ((== Round) . readElem) $ concat rows
-        cGrid = U.listArray ((V2 0 0), (V2 r c)) $ map ((== Cube ) . readElem) $ concat rows
-
-readElem :: Char -> Element
-readElem '.' = Empty
-readElem '#' = Cube
-readElem 'O' = Round
+        rGrid = U.listArray ((V2 0 0), (V2 r c)) $ fmap (== 'O') $ concat rows
+        cGrid = U.listArray ((V2 0 0), (V2 r c)) $ fmap (== '#') $ concat rows
 
-showGrid :: Grid -> Grid -> String
-showGrid rGrid cGrid = unlines rows
+showGrids :: Grid -> Grid -> String
+showGrids rGrid cGrid = unlines rows
   where (_, V2 rMax cMax) = U.bounds rGrid
         rows = [showRow r | r <- [0..rMax]]
         showRow r = [showElem r c | c <- [0..cMax]]