Moved Intcode interpreter into a separate module, ensured all previous days still...
[advent-of-code-19.git] / advent07 / src / advent07.hs
index 27c7875de36273fcadbf409b4ffb29e626240b2c..d3597802736448b3def6d43f83435a7216f76ca3 100644 (file)
@@ -1,56 +1,30 @@
 import Debug.Trace
 
-import Data.Text (Text)
-import qualified Data.Text.IO as TIO
-
-import Data.Void (Void)
-
-import Text.Megaparsec hiding (State)
-import Text.Megaparsec.Char
-import qualified Text.Megaparsec.Char.Lexer as L
-import qualified Control.Applicative as CA
-
-import Control.Monad (unless)
-import Control.Monad.State.Strict
-import Control.Monad.Reader
-import Control.Monad.Writer
-import Control.Monad.RWS.Strict
+import Intcode
 
+import qualified Data.Text.IO as TIO
 
 import qualified Data.IntMap.Strict as M
 import Data.IntMap.Strict ((!))
 import Data.List
 import Data.Function (on)
 
-type Memory = M.IntMap Int
-
-data Machine = Machine { _memory :: Memory
-                       , _ip :: Int
-                       , _inputIndex :: Int
-                       } 
-               deriving (Show, Eq)
-
-type ProgrammedMachine = RWS [Int] [Int] Machine
 
 data EncapsulatedMacine = EncapsulatedMacine 
     { _machine :: Machine
     , _executionState :: ExecutionState
-    , _initialInput :: [Int]
-    , _currentInput :: [Int]
-    , _machineOutput :: [Int]
+    , _initialInput :: [Integer]
+    , _currentInput :: [Integer]
+    , _machineOutput :: [Integer]
     } deriving (Show, Eq)
 
-data ParameterMode = Position | Immediate deriving (Ord, Eq, Show)
-
-data ExecutionState = Runnable | Blocked | Terminated  deriving (Ord, Eq, Show)
-
 type Pipeline = M.IntMap EncapsulatedMacine
 
 
 main :: IO ()
 main = do 
         text <- TIO.readFile "data/advent07.txt"
-        let mem = successfulParse text
+        let mem = parseMachineMemory text
         print $ part1 mem
         print $ part2 mem
 
@@ -61,7 +35,8 @@ part1 mem = maximum outputs
 
 chainMachines mem settings = foldl' (chainMachine mem) 0 settings
 
-chainMachine mem prevOutput setting = findMachineOutput [setting, prevOutput] mem
+chainMachine mem prevOutput setting = last output
+    where (_, _, output) = runProgram [setting, prevOutput] mem
 
 
 part2 mem = maximum outputs
@@ -69,14 +44,14 @@ part2 mem = maximum outputs
             pipelines = map (buildPipeline mem) inputs
             outputs = map runPipeline pipelines
 
-buildPipeline :: [Int] -> [Int] -> Pipeline
+buildPipeline :: [Integer] -> [Integer] -> Pipeline
 buildPipeline mem input = M.insert 0 machine0' pipeline
     where pipeline = M.fromList $ zip [0..] $ map (encapsulate mem) input
           machine0 = pipeline!0
           machine0' = machine0 { _initialInput = (_initialInput machine0) ++ [0]}
 
 
-encapsulate :: [Int] -> Int -> EncapsulatedMacine
+encapsulate :: [Integer] -> Integer -> EncapsulatedMacine
 encapsulate mem input = EncapsulatedMacine 
     { _machine = makeMachine mem
     , _executionState = Runnable
@@ -86,7 +61,7 @@ encapsulate mem input = EncapsulatedMacine
     }
 
 
-runPipeline :: Pipeline -> Int
+runPipeline :: Pipeline -> Integer
 -- runPipeline pipeline | trace (pipelineTrace pipeline) False = undefined
 runPipeline pipeline 
     | finished pipeline = last $ _machineOutput $ snd $ M.findMax pipeline
@@ -118,7 +93,6 @@ emTrace e = intercalate " ; " terms
                   , show $ _machineOutput e
                   ]
 
-
 finished :: Pipeline -> Bool
 finished = M.null . runnableMachines
 
@@ -132,140 +106,4 @@ runEncapsulatedMachine e = e { _machine = machine'
                              }
     where   machine = _machine e
             input = _currentInput e
-            (halted, machine', output) = runRWS runAll input machine
-
-
-findMachineOutput :: [Int] -> [Int] -> Int
-findMachineOutput inputs program = last output
-    where (_haltedBecause, _machine, output) = runRWS runAll inputs (makeMachine program)
-
-
-makeMachine :: [Int] -> Machine
-makeMachine memory = Machine    {_ip = 0, _inputIndex = 0
-                                , _memory = M.fromList $ zip [0..] memory
-                                }
-
-
-runAll :: ProgrammedMachine ExecutionState
-runAll = do mem <- gets _memory
-            ip <- gets _ip
-            input <- ask
-            iIndex <- gets _inputIndex
-            let acutalInputLength = length input
-            let requiredInputLength = iIndex + 1
-            if (mem!ip == 99)
-            then return Terminated
-            else    if (mem!ip == 3 && requiredInputLength > acutalInputLength)
-                    then return Blocked
-                    else do runStep
-                            runAll
-
-runStep :: ProgrammedMachine ()
-runStep = 
-    do mem <- gets _memory
-       ip <- gets _ip
-       let opcode = (mem!ip) `mod` 100
-       let modes = parameterModes ((mem!ip) `div` 100)
-       fetchInput opcode
-       putOutput opcode modes
-       mem' <- gets _memory
-       let (mem'', ip') = perform opcode ip modes mem'
-       modify (\m -> m {_ip = ip', _memory = mem''})
-
-fetchInput :: Int -> ProgrammedMachine ()
--- fetchInput opcode | trace ("Input with opcode " ++ show opcode) False = undefined
-fetchInput 3 =
-    do mem <- gets _memory
-       ip <- gets _ip
-       inputIndex <- gets _inputIndex
-       inputs <- ask 
-       let mem' = iInsert (ip + 1) (inputs!!inputIndex) mem
-       modify (\m -> m {_inputIndex = inputIndex + 1, _memory = mem'})
-fetchInput _ = return ()
-
-putOutput :: Int -> [ParameterMode] -> ProgrammedMachine ()
--- putOutput opcode _modes | trace ("Output with opcode " ++ show opcode) False = undefined
-putOutput 4 modes =
-    do mem <- gets _memory
-       ip <- gets _ip
-       let v = getMemoryValue (ip + 1) (modes!!0) mem
-       tell [v]
-putOutput _ _ = return ()       
-
-
-perform :: Int -> Int -> [ParameterMode] -> Memory -> (Memory, Int)
--- perform instr ip modes mem | trace ("Perform ip " ++ show ip ++ " opcode " ++ show instr ++ " modes " ++ (show (take 3 modes)) ++ " args " ++ (intercalate ", " (map show [(mem!(ip+1)), (mem!(ip+2)), (mem!(ip+3))]))) False = undefined
-perform 1 ip modes mem = (iInsert (ip + 3) (a + b) mem, ip + 4)
-    where a = getMemoryValue (ip + 1) (modes!!0) mem
-          b = getMemoryValue (ip + 2) (modes!!1) mem
-perform 2 ip modes mem = (iInsert (ip + 3) (a * b) mem, ip + 4)
-    where a = getMemoryValue (ip + 1) (modes!!0) mem
-          b = getMemoryValue (ip + 2) (modes!!1) mem
-perform 3 ip _ mem = (mem, ip + 2)
-perform 4 ip _ mem = (mem, ip + 2)
-perform 5 ip modes mem = (mem, ip')
-    where a = getMemoryValue (ip + 1) (modes!!0) mem
-          b = getMemoryValue (ip + 2) (modes!!1) mem
-          ip' = if a /= 0 then b else ip + 3
-perform 6 ip modes mem = (mem, ip')
-    where a = getMemoryValue (ip + 1) (modes!!0) mem
-          b = getMemoryValue (ip + 2) (modes!!1) mem
-          ip' = if a == 0 then b else ip + 3
-perform 7 ip modes mem = (iInsert (ip + 3) res mem, ip + 4)
-    where a = getMemoryValue (ip + 1) (modes!!0) mem
-          b = getMemoryValue (ip + 2) (modes!!1) mem
-          res = if a < b then 1 else 0
-perform 8 ip modes mem = (iInsert (ip + 3) res mem, ip + 4)
-    where a = getMemoryValue (ip + 1) (modes!!0) mem
-          b = getMemoryValue (ip + 2) (modes!!1) mem
-          res = if a == b then 1 else 0
-perform _ ip _ mem = (mem, ip)
-
-
-getMemoryValue loc Position mem = mem!>loc
-getMemoryValue loc Immediate mem = mem!loc
-
-
-parameterModes :: Int -> [ParameterMode]
-parameterModes modeCode = unfoldr generateMode modeCode
-
-generateMode :: Int -> Maybe (ParameterMode, Int)
-generateMode modeCode = Just (mode, modeCode `div` 10)
-    where mode = case (modeCode `mod` 10) of 
-                    0 -> Position
-                    1 -> Immediate
-
-
--- Some IntMap utility functions, for syntactic sugar
-
--- prefix version of (!)
-lkup k m = m!k
-
--- indirect lookup
-(!>) m k = m!(m!k)
-
--- indirect insert
-iInsert k v m = M.insert (m!k) v m
-
-
-
--- Parse the input file
-type Parser = Parsec Void Text
-
-sc :: Parser ()
-sc = L.space (skipSome spaceChar) CA.empty CA.empty
--- sc = L.space (skipSome (char ' ')) CA.empty CA.empty
-
-lexeme  = L.lexeme sc
-integer = lexeme L.decimal
-signedInteger = L.signed sc integer
-symb = L.symbol sc
-comma = symb ","
-
-memoryP = signedInteger `sepBy` comma
-
-successfulParse :: Text -> [Int]
-successfulParse input = 
-        case parse memoryP "input" input of
-                Left  _err -> [] -- TIO.putStr $ T.pack $ parseErrorPretty err
-                Right memory -> memory
\ No newline at end of file
+            (halted, machine', output) = runMachine input machine