day23: 1st "running" version, which does not work (maybe hash issue)
This commit is contained in:
@@ -10,13 +10,10 @@
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* SPDX-License-Identifier: GPL-3.0-or-later <https://spdx.org/licenses/GPL-3.0-or-later.html>
|
* SPDX-License-Identifier: GPL-3.0-or-later <https://spdx.org/licenses/GPL-3.0-or-later.html>
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||||||
*/
|
*/
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||||||
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/* Warning: Work in progress. Should not work before I spend a lot of time
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* on it, the original "bitboard" approach for moves generation is pretty
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* difficult to program/debug
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*/
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#include <stdio.h>
|
#include <stdio.h>
|
||||||
#include <stdlib.h>
|
#include <stdlib.h>
|
||||||
#include <unistd.h>
|
#include <unistd.h>
|
||||||
|
#include <string.h>
|
||||||
#include <errno.h>
|
#include <errno.h>
|
||||||
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||||||
#include "pool.h"
|
#include "pool.h"
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||||||
@@ -25,182 +22,279 @@
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#include "list.h"
|
#include "list.h"
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||||||
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||||||
typedef enum {
|
typedef enum {
|
||||||
A = 0,
|
A, B, C, D
|
||||||
B,
|
|
||||||
C,
|
|
||||||
D
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||||||
} amphipod_t;
|
} amphipod_t;
|
||||||
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||||||
static const u64 cost[] = {
|
static const u64 cost[] = {
|
||||||
1, 10, 100, 1000
|
1, 10, 100, 1000
|
||||||
};
|
};
|
||||||
|
|
||||||
/*
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||||||
* #############
|
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||||||
* #abcdefghijk#
|
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||||||
* ###l#m#n#o###
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||||||
* #p#q#r#s#
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* #########
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||||||
*
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* From initial position, we can go:
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* - to a, b, d, f, h, j, k
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* - to destination room if room unlocked
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* To unlock a room:
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* - Room must be empty or contain only correct amphipods
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*
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*
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*
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* From a, b, d, f, h, j, k, we can go only to correct unlocked room
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*
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* Init:
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* from start position
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* bit 63: a
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* bit 62: b
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* bit 61: c
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||||||
* ...
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||||||
* bit 59: e
|
|
||||||
* ...
|
|
||||||
* bit 57: g
|
|
||||||
* ...
|
|
||||||
* bit 55: i
|
|
||||||
* ...
|
|
||||||
* bit 53: k
|
|
||||||
* ...
|
|
||||||
* bit 61 - 16 = 45: l
|
|
||||||
* bit 59 - 16 = 43: m
|
|
||||||
* ...
|
|
||||||
* bit 53 - 16 = 39: o
|
|
||||||
* ...
|
|
||||||
* bit 61 - 32 = 29: p
|
|
||||||
* ...
|
|
||||||
* bit 55 - 32 = 23: s
|
|
||||||
*
|
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||||||
* move up is current << 16
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||||||
* move left is current << 1
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||||||
* move right is current >> 1
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||||||
*
|
|
||||||
* forbidden mask:
|
|
||||||
* abcdefghijk l m n o p q r s
|
|
||||||
* ...........1111111.1.1.1.111111111.1.1.1.11111111111111111111111
|
|
||||||
* 0000000000011111110101010111111111010101011111111111111111111111
|
|
||||||
*
|
|
||||||
* allowed mask:
|
|
||||||
* abcdefghijk l m n o p q r s
|
|
||||||
* 1111111111100000001010101000000000101010100000000000000000000000
|
|
||||||
* ...........1111111.1.1.1.111111111.1.1.1.11111111111111111111111
|
|
||||||
* 0000000000011111110101010111111111010101011111111111111111111111
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
#define FORBIDDEN 0x1FD57FD57FFFFFUL
|
#define FORBIDDEN 0x1FD57FD57FFFFFUL
|
||||||
#define ALLOWED (~FORBIDDEN)
|
#define ALLOWED (~FORBIDDEN)
|
||||||
|
#define HALLWAY 0x7F /* 0x000001111111 */
|
||||||
|
#define ROOM_A 0xF00 /* 0x111100000000*/
|
||||||
|
#define ROOM_B 0xF000 /* 0x1111000000000000*/
|
||||||
|
#define ROOM_C 0xF0000 /* 0x11110000000000000000*/
|
||||||
|
#define ROOM_D 0xF00000 /* 0x111100000000000000000000*/
|
||||||
|
#define ROOM 0xFFFF00
|
||||||
|
|
||||||
|
static u32 rooms[4] = { ROOM_A, ROOM_B, ROOM_C, ROOM_D };
|
||||||
|
|
||||||
typedef struct pos {
|
typedef struct pos {
|
||||||
u64 amp[4]; /* bitboards */
|
u32 amp[4]; /* bitboards */
|
||||||
int moves;
|
int moves;
|
||||||
u64 cost;
|
u64 cost;
|
||||||
u64 occupied;
|
u32 occupied;
|
||||||
u64 available; /* ALLOWED & ~occupied */
|
u32 available; /* ALLOWED & ~occupied */
|
||||||
struct list_head list_pos;
|
u32 final; /* 1 if final destination */
|
||||||
|
int ok; /* amphipods in correct place */
|
||||||
|
struct list_head list;
|
||||||
} pos_t;
|
} pos_t;
|
||||||
|
|
||||||
pool_t *pool_pos;
|
typedef struct hash {
|
||||||
pos_t *pos_zero;
|
u32 amp[4]; /* bitboards */
|
||||||
|
u64 cost;
|
||||||
|
//u32 count; /* collisions */
|
||||||
|
struct list_head list;
|
||||||
|
} hash_t;
|
||||||
|
|
||||||
static inline u64 get_occupancy(pos_t *pos)
|
#define HASH_SIZE 4096
|
||||||
|
struct {
|
||||||
|
u32 count;
|
||||||
|
struct list_head list;
|
||||||
|
} hasht[HASH_SIZE];
|
||||||
|
|
||||||
|
static inline u32 get_occupancy(pos_t *pos)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
return pos->amp[A] | pos->amp[B] | pos->amp[C] | pos->amp[D];
|
return pos->amp[A] | pos->amp[B] | pos->amp[C] | pos->amp[D];
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
/* here we allow mask to be in forbidden places
|
pool_t *pool_pos;
|
||||||
|
pool_t *pool_hash;
|
||||||
|
|
||||||
|
LIST_HEAD(pos_queue);
|
||||||
|
|
||||||
|
static void init_hash()
|
||||||
|
{
|
||||||
|
for (int i = 0; i < HASH_SIZE; ++i) {
|
||||||
|
hasht[i].count = 0;
|
||||||
|
INIT_LIST_HEAD(&hasht[i].list);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* get a position from memory pool
|
||||||
*/
|
*/
|
||||||
static void mask_print(u64 bits)
|
static hash_t *get_hash(pos_t *pos)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
//log_f(1, "A=%lx %lu\n", pos->amp[A], pos->amp[A]);
|
hash_t *new;
|
||||||
//log(1, " B=%lx %lu\n", pos->amp[B], pos->amp[B]);
|
if (!(new = pool_get(pool_hash)))
|
||||||
//log(1, " C=%lx %lu\n", pos->amp[C], pos->amp[C]);
|
return NULL;
|
||||||
//log(1, " D=%lx %lu\n", pos->amp[D], pos->amp[D]);
|
for (int i = 0; i < 4; ++i)
|
||||||
|
new->amp[i] = pos->amp[i];
|
||||||
u64 tmp;
|
new->cost = pos->cost;
|
||||||
int count;
|
INIT_LIST_HEAD(&new->list);
|
||||||
log(4, "%lu: popcount=%d ", bits, popcount64(bits));
|
return new;
|
||||||
bit_for_each64_2(count, tmp, bits) {
|
|
||||||
log(4, " %d", count);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
log(4, "\n");
|
|
||||||
|
|
||||||
log(1, "#############\n#");
|
|
||||||
for (int i = 63; i > 21; --i) {
|
|
||||||
u64 mask = 1UL << i;
|
|
||||||
//log(1, "bit = %d A=%d B=%d C=%d D=%d\n");
|
|
||||||
if (bits & mask)
|
|
||||||
printf("X");
|
|
||||||
else if (FORBIDDEN & mask)
|
|
||||||
printf("#");
|
|
||||||
else
|
|
||||||
printf(".");
|
|
||||||
|
|
||||||
if (i == 52) { /* hallway line */
|
|
||||||
printf("\n");
|
|
||||||
i -= 3;
|
|
||||||
} else if (i == (52 - 16)) { /* rooms top line */
|
|
||||||
printf("\n ");
|
|
||||||
i -= 5;
|
|
||||||
} else if (i == (52 - 32)) { /* rooms bottom line */
|
|
||||||
printf("\n ");
|
|
||||||
i -= 5;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
printf("\n #########\n");
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
static void burrow_print(pos_t *pos)
|
static void hash_stats()
|
||||||
{
|
{
|
||||||
log_f(4, "A=%lx %lu\n", pos->amp[A], pos->amp[A]);
|
u64 ncollisions = 0;
|
||||||
log(4, " B=%lx %lu\n", pos->amp[B], pos->amp[B]);
|
u32 min = -1, max = 0;
|
||||||
log(4, " C=%lx %lu\n", pos->amp[C], pos->amp[C]);
|
|
||||||
log(4, " D=%lx %lu\n", pos->amp[D], pos->amp[D]);
|
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int i = 0; i < HASH_SIZE; ++i) {
|
||||||
|
ncollisions += hasht[i].count;
|
||||||
|
if (hasht[i].count < min)
|
||||||
|
min = hasht[i].count;
|
||||||
|
if (hasht[i].count > max)
|
||||||
|
max = hasht[i].count;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
log_f(1, "hash stats: size=%d min=%u max=%u total=%lu average=%lu\n", HASH_SIZE,
|
||||||
|
min, max, ncollisions, ncollisions / HASH_SIZE);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* hash function from:
|
||||||
|
* http://www.isthe.com/chongo/tech/comp/fnv/
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
#define FNV_offset_basis 2166136261
|
||||||
|
#define FNV_prime 16777619
|
||||||
|
|
||||||
|
static hash_t *hash(pos_t *pos)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
hash_t *cur;
|
||||||
|
u32 val = FNV_offset_basis;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* we use the 2 first chars of the amps 32, this should be enough
|
||||||
|
* to avoid most collisions
|
||||||
|
*/
|
||||||
for (int i = 0; i < 4; ++i) {
|
for (int i = 0; i < 4; ++i) {
|
||||||
u64 tmp;
|
uchar *input = (uchar *) &pos->amp[i];
|
||||||
int count;
|
for (int c = 0; c < 2; ++c) {
|
||||||
log(4, "%c: popcount=%d ", i + 'A', popcount64(pos->amp[i]));
|
val ^= input[c];
|
||||||
bit_for_each64_2(count, tmp, pos->amp[i]) {
|
val *= FNV_prime;
|
||||||
log(4, " %d", count);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
log(4, "\n");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
log(1, "#############\n#");
|
|
||||||
for (int i = 63; i > 21; --i) {
|
|
||||||
u64 mask = 1UL << i;
|
|
||||||
if (FORBIDDEN & mask)
|
|
||||||
printf("#");
|
|
||||||
else {
|
|
||||||
//log(1, "bit = %d A=%d B=%d C=%d D=%d\n");
|
|
||||||
if (pos->amp[A] & mask)
|
|
||||||
printf("A");
|
|
||||||
else if (pos->amp[B] & mask)
|
|
||||||
printf("B");
|
|
||||||
else if (pos->amp[C] & mask)
|
|
||||||
printf("C");
|
|
||||||
else if (pos->amp[D] & mask)
|
|
||||||
printf("D");
|
|
||||||
else
|
|
||||||
printf(".");
|
|
||||||
}
|
|
||||||
if (i == 52) { /* hallway line */
|
|
||||||
printf("\n");
|
|
||||||
i -= 3;
|
|
||||||
} else if (i == (52 - 16)) { /* rooms top line */
|
|
||||||
printf("\n ");
|
|
||||||
i -= 5;
|
|
||||||
} else if (i == (52 - 32)) { /* rooms bottom line */
|
|
||||||
printf("\n ");
|
|
||||||
i -= 5;
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
printf("\n #########\n");
|
//val ^= pos->cost;
|
||||||
|
log_f(1, "hash=%u", val);
|
||||||
|
val %= HASH_SIZE;
|
||||||
|
log_f(1, " ->%u, count=%d\n", val, hasht[val].count);
|
||||||
|
list_for_each_entry(cur, &hasht[val].list, list) {
|
||||||
|
if (pos->amp[0] == cur->amp[0] &&
|
||||||
|
pos->amp[1] == cur->amp[1] &&
|
||||||
|
pos->amp[2] == cur->amp[2] &&
|
||||||
|
pos->amp[3] == cur->amp[3]) {
|
||||||
|
if (pos->cost >= cur->cost) {
|
||||||
|
log(1, "collision, worse cost.\n");
|
||||||
|
return NULL;
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
log(1, "collision, better cost.\n");
|
||||||
|
cur->cost = pos->cost; /* adjust better solution */
|
||||||
|
return cur;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
hasht[val].count++;
|
||||||
|
log(1, "adding hash count=%u\n", hasht[val].count);
|
||||||
|
cur = get_hash(pos);
|
||||||
|
list_add(&cur->list, &hasht[val].list);
|
||||||
|
return cur;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* #############
|
||||||
|
* #ab.c.d.e.fg#
|
||||||
|
* ###h#i#j#k###
|
||||||
|
* #l#m#n#o#
|
||||||
|
* #p#q#r#s#
|
||||||
|
* #t#u#v#w#
|
||||||
|
* #########
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* We name a-g H1-H7, h & l are A1-A2, i & m are B1 & B2, etc...
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
/* note that to determine of hallway space is left or right,
|
||||||
|
* we simply need to divide the room number by 4.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
typedef enum {
|
||||||
|
_H1 = 0, _H2, _H3, _H4, _H5, _H6, _H7, /* 0-6 */
|
||||||
|
_WRONG = 7, /* 7 */
|
||||||
|
_A1 = 8, _A2, _A3, _A4, /* 8-11 */
|
||||||
|
_B1, _B2, _B3, _B4, /* 12-15 */
|
||||||
|
_C1, _C2, _C3, _C4, /* 16-19 */
|
||||||
|
_D1, _D2, _D3, _D4, /* 20-23 */
|
||||||
|
} _space_t;
|
||||||
|
|
||||||
|
#define LEFT 0
|
||||||
|
#define RIGHT 1
|
||||||
|
|
||||||
|
static s32 room_exit[4][2][6] = {
|
||||||
|
{ { _H2, _H1, -1 }, /* room A left */
|
||||||
|
{ _H3, _H4, _H5, _H6, _H7, -1 } /* room A right */
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{ { _H3, _H2, _H1, -1 }, /* room B left */
|
||||||
|
{ _H4, _H5, _H6, _H7, -1 } /* room B right */
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{ { _H4, _H3, _H2, _H1, -1 }, /* room C left */
|
||||||
|
{ _H5, _H6, _H7, -1 } /* room C right */
|
||||||
|
},
|
||||||
|
{ { _H5, _H4, _H3, _H2, _H1, -1 }, /* room D left */
|
||||||
|
{ _H6, _H7, -1 } /* room D right */
|
||||||
|
}
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
#define BIT(c) (1 << (c))
|
||||||
|
|
||||||
|
static char *int2bin(u32 mask, char *ret)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
for (int i = 0; i < 32; ++i) {
|
||||||
|
ret[31-i] = mask & BIT(i)? '1': '0';
|
||||||
|
}
|
||||||
|
ret[32] = 0;
|
||||||
|
return ret;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
char *cells[] = {
|
||||||
|
"H1", "H2", "H3", "H4", "H5", "H6", "H7", "BAD",
|
||||||
|
"A1", "A2", "A3", "A4",
|
||||||
|
"B1", "B2", "B3", "B4",
|
||||||
|
"C1", "C2", "C3", "C4",
|
||||||
|
"D1", "D2", "D3", "D4",
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
static char *int2pos(u32 mask)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
static char res[1024];
|
||||||
|
char *p = res;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int i = 0; i < 32; ++i) {
|
||||||
|
if (mask & BIT(i)) {
|
||||||
|
*p++ = ' ';
|
||||||
|
strcpy(p, cells[i]);
|
||||||
|
p += 2;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return res;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
typedef enum {
|
||||||
|
H1 = BIT(_H1), H2 = BIT(_H2), H3 = (_H3), H4 = (_H4),
|
||||||
|
H5 = (_H5), H6 = (_H6), H7 = (_H7),
|
||||||
|
A1 = (_A1), A2 = (_A2), A3 = (_A3), A4 = (_A4),
|
||||||
|
B1 = (_B1), B2 = (_B2), B3 = (_B3), B4 = (_B4),
|
||||||
|
C1 = (_C1), C2 = (_C2), C3 = (_C3), C4 = (_C4),
|
||||||
|
D1 = (_D1), D2 = (_D2), D3 = (_D3), D4 = (_D4),
|
||||||
|
} space_t;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Steps to move to hallway
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
typedef enum {
|
||||||
|
A1H = 1, A2H = 2, A3H = 3, A4H = 4
|
||||||
|
} out_t;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Mask which disallow moves to hallway
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
typedef struct {
|
||||||
|
u32 from, to; /* unused */
|
||||||
|
uint mask, dist;
|
||||||
|
} move_t;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* Steps to move from space outside room to hallway destination
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
typedef enum {
|
||||||
|
AH1 = 2, AH2 = 1, AH3 = 1, AH4 = 3, AH5 = 5, AH6 = 7 , AH7 = 8,
|
||||||
|
BH1 = 4, BH2 = 3, BH3 = 1, BH4 = 1, BH5 = 3, BH6 = 5 , BH7 = 6,
|
||||||
|
CH1 = 6, CH2 = 5, CH3 = 3, CH4 = 1, CH5 = 1, CH6 = 3 , CH7 = 4,
|
||||||
|
DH1 = 8, DH2 = 7, DH3 = 5, DH4 = 3, DH5 = 1, DH6 = 1 , DH7 = 2
|
||||||
|
} steps_t;
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
* #############
|
||||||
|
* #ab.c.d.e.fg#
|
||||||
|
* ###h#i#j#k###
|
||||||
|
* #l#m#n#o#
|
||||||
|
* #p#q#r#s#
|
||||||
|
* #t#u#v#w#
|
||||||
|
* #########
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
/* set bits between 2 positions
|
||||||
|
* setbits(2, 4) -> 0011100
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
static u32 setbits(int from, int to)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
u32 ret = 0;
|
||||||
|
for (int i = from; i < to; ++i)
|
||||||
|
ret |= BIT(i);
|
||||||
|
log_f(4, "(%d, %d) = %d\n", from, to, ret);
|
||||||
|
return ret;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static int h2h[][7] = {
|
||||||
|
{ 2, 1, 1, 3, 5, 7, 8 }, /* A */
|
||||||
|
{ 4, 3, 1, 1, 3, 5, 6 }, /* B */
|
||||||
|
{ 6, 5, 3, 1, 1, 3, 4 }, /* C */
|
||||||
|
{ 8, 7, 5, 3, 1, 1, 2 } /* D */
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
/* get a position from memory pool
|
/* get a position from memory pool
|
||||||
*/
|
*/
|
||||||
static pos_t *get_pos(pos_t *from)
|
static pos_t *get_pos(pos_t *from)
|
||||||
@@ -210,136 +304,376 @@ static pos_t *get_pos(pos_t *from)
|
|||||||
return NULL;
|
return NULL;
|
||||||
if (!from) {
|
if (!from) {
|
||||||
new->amp[0] = new->amp[1] = new->amp[2] = new->amp[3] = 0;
|
new->amp[0] = new->amp[1] = new->amp[2] = new->amp[3] = 0;
|
||||||
new->moves = 0;
|
new->moves = new->ok = 0;
|
||||||
new->cost = new->occupied = new->available = 0;
|
new->cost = new->occupied = new->available = 0;
|
||||||
} else {
|
} else {
|
||||||
*new = *from;
|
*new = *from;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
INIT_LIST_HEAD(&new->list_pos);
|
INIT_LIST_HEAD(&new->list);
|
||||||
return new;
|
return new;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
static u64 move_up(pos_t *pos, int amphipod)
|
/* release a position from list
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
static void free_pos(pos_t *pos)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
pos_t newpos = *pos;
|
if (pos) {
|
||||||
u64 new, tmp, occupied = 0;
|
pool_add(pool_pos, pos);
|
||||||
new = pos->amp[amphipod] << 16;
|
} else {
|
||||||
|
log(1, "Fatal bar\n");
|
||||||
log(1, "********* moving %c up\n", amphipod + 'A');
|
exit(1);
|
||||||
for (int i = 0; i < 4; ++i) {
|
|
||||||
occupied |= pos->amp[i];
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
log(1, "occupied:\n");
|
|
||||||
mask_print(occupied);
|
|
||||||
log(1, "current occupation:\n");
|
|
||||||
mask_print(pos->amp[amphipod]);
|
|
||||||
log(1, "new occupation:\n");
|
|
||||||
mask_print(new);
|
|
||||||
|
|
||||||
tmp = new & ALLOWED;
|
|
||||||
if (tmp != new)
|
|
||||||
log(1, "%c cannot go up (forbidden)\n", amphipod + 'A');
|
|
||||||
tmp = new & ~occupied;
|
|
||||||
if (tmp != new)
|
|
||||||
log(1, "%c cannot go up (occupied)\n", amphipod + 'A');
|
|
||||||
newpos.amp[amphipod] = new & ALLOWED & ~occupied;
|
|
||||||
//burrow_print(&newpos);
|
|
||||||
return newpos.amp[amphipod];
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
static u64 move_down(pos_t *pos, int amphipod)
|
/* push position to stack
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
static void push_pos(pos_t *pos)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
pos_t newpos = *pos;
|
if (pos) {
|
||||||
u64 new;
|
list_add(&pos->list, &pos_queue);
|
||||||
log(1, "********* moving %c down\n", amphipod + 'A');
|
} else {
|
||||||
new = pos->amp[amphipod] >> 16;
|
log(1, "Fatal foo\n");
|
||||||
printf("occupied\n");
|
exit(1);
|
||||||
mask_print(pos->occupied);
|
|
||||||
printf("available\n");
|
|
||||||
mask_print(pos->available);
|
|
||||||
newpos.amp[amphipod] = new & pos->available;
|
|
||||||
return newpos.amp[amphipod];
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static u64 move_left(pos_t *pos, int amphipod)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
pos_t newpos = *pos;
|
|
||||||
u64 new, tmp, occupied = 0;
|
|
||||||
new = pos->amp[amphipod] << 1;
|
|
||||||
|
|
||||||
log(1, "********* moving %c left\n", amphipod + 'A');
|
|
||||||
for (int i = 0; i < 4; ++i) {
|
|
||||||
occupied |= pos->amp[i];
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
log(1, "occupied:\n");
|
|
||||||
mask_print(occupied);
|
|
||||||
log(1, "current occupation:\n");
|
|
||||||
mask_print(pos->amp[amphipod]);
|
|
||||||
log(1, "new occupation:\n");
|
|
||||||
mask_print(new);
|
|
||||||
|
|
||||||
tmp = new & ALLOWED;
|
|
||||||
if (tmp != new)
|
|
||||||
log(1, "%c cannot go left (forbidden)\n", amphipod + 'A');
|
|
||||||
tmp = new & ~occupied;
|
|
||||||
if (tmp != new)
|
|
||||||
log(1, "%c cannot go left (occupied)\n", amphipod + 'A');
|
|
||||||
newpos.amp[amphipod] = new & ALLOWED & ~occupied;
|
|
||||||
//burrow_print(&newpos);
|
|
||||||
return newpos.amp[amphipod];
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
static u64 move_right(pos_t *pos, int amphipod)
|
/* pop a position from stack
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
static pos_t *pop_pos()
|
||||||
{
|
{
|
||||||
pos_t newpos = *pos;
|
pos_t *pos;
|
||||||
u64 new;
|
pos = list_first_entry_or_null(&pos_queue, pos_t, list);
|
||||||
log(1, "********* moving %c right\n", amphipod + 'A');
|
if (pos)
|
||||||
new = pos->amp[amphipod] >> 1;
|
list_del(&pos->list);
|
||||||
printf("occupied\n");
|
return pos;
|
||||||
mask_print(pos->occupied);
|
|
||||||
printf("available\n");
|
|
||||||
mask_print(pos->available);
|
|
||||||
newpos.amp[amphipod] = new & ALLOWED & pos->available;
|
|
||||||
return newpos.amp[amphipod];
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void print_moves(move_t (*moves)[24])
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int hallway, room;
|
||||||
|
|
||||||
|
log(4, "From rooms to hallway\n");
|
||||||
|
for (room = _A1; room <= _D4; ++room) {
|
||||||
|
for (hallway = _H1; hallway <= _H7; ++hallway) {
|
||||||
|
log(4, "%s -> %s ", cells[room], cells[hallway]);
|
||||||
|
log(4, "dist=%d ", moves[room][hallway].dist);
|
||||||
|
log(4, "mask=");
|
||||||
|
log(4, "%s\n", int2pos(moves[room][hallway].mask));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
log(4, "From hallway to rooms\n");
|
||||||
|
for (hallway = _H1; hallway <= _H7; ++hallway) {
|
||||||
|
for (room = _A1; room <= _D4; ++room) {
|
||||||
|
log(4, "%s -> %s ", cells[hallway], cells[room]);
|
||||||
|
log(4, "dist=%d ", moves[hallway][room].dist);
|
||||||
|
log(4, "mask=");
|
||||||
|
log(4, "%s\n", int2pos(moves[hallway][room].mask));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void mask_print(u32 bits)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
u32 tmp;
|
||||||
|
int count;
|
||||||
|
int rows = popcount32(bits);
|
||||||
|
|
||||||
|
if (rows > 4)
|
||||||
|
rows /= 4;
|
||||||
|
log(1, "%u: popcount=%d ", bits, popcount32(bits));
|
||||||
|
bit_for_each32_2(count, tmp, bits) {
|
||||||
|
log(1, " %d", count);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
log(1, "\n");
|
||||||
|
|
||||||
|
log(1, "#############\n#");
|
||||||
|
for (int i = _H1; i <= _H7; ++i) { /* hallway */
|
||||||
|
if (i >= 2 && i <= 5)
|
||||||
|
log(1, "$");
|
||||||
|
log(1, "%c", bits & BIT(i)? 'X': '.');
|
||||||
|
}
|
||||||
|
log(1, "#\n");
|
||||||
|
for (int i = 0; i < rows; ++i) {
|
||||||
|
int pos = 8 + i;
|
||||||
|
log(1, i? " #": "###");
|
||||||
|
for (int j = 0; j < 4; ++j) {
|
||||||
|
log(1, "%c#", bits & BIT(pos + 4 * j)? 'X': '.');
|
||||||
|
}
|
||||||
|
log(1, i? "\n": "##\n");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
log(1, " #########\n");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void burrow_print(pos_t *pos)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
u32 tmp;
|
||||||
|
int count;
|
||||||
|
int rows = popcount32(pos->amp[0]);
|
||||||
|
log_f(1, "rows=%d moves=%d cost=%lu\n", rows, pos->moves, pos->cost);
|
||||||
|
for (int i = 0; i < 4; ++i) {
|
||||||
|
bit_for_each32_2(count, tmp, pos->amp[i]) {
|
||||||
|
log(1, " %d", count);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
log(1, "\n");
|
||||||
|
|
||||||
|
log(1, "#############\n#");
|
||||||
|
for (int i = _H1; i <= _H7; ++i) { /* hallway */
|
||||||
|
if (i >= 2 && i <= 5)
|
||||||
|
log(1, "$");
|
||||||
|
log(1, "%c",
|
||||||
|
BIT(i) & pos->amp[A]? 'A':
|
||||||
|
BIT(i) & pos->amp[B]? 'B':
|
||||||
|
BIT(i) & pos->amp[C]? 'C':
|
||||||
|
BIT(i) & pos->amp[D]? 'D': '.');
|
||||||
|
}
|
||||||
|
log(1, "#\n");
|
||||||
|
for (int i = 0; i < rows; ++i) {
|
||||||
|
int offset = 8 + i;
|
||||||
|
log(1, i? " #": "###");
|
||||||
|
for (int j = 0; j < 4; ++j) {
|
||||||
|
log(1, "%c#",
|
||||||
|
BIT(offset + 4 * j) & pos->amp[A]? 'A':
|
||||||
|
BIT(offset + 4 * j) & pos->amp[B]? 'B':
|
||||||
|
BIT(offset + 4 * j) & pos->amp[C]? 'C':
|
||||||
|
BIT(offset + 4 * j) & pos->amp[D]? 'D': '.');
|
||||||
|
//log(4, "%c#", bits & BIT(pos + 4 * j)? 'X': '.');
|
||||||
|
}
|
||||||
|
log(1, i? "\n": "##\n");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
log(1, " #########\n");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* generate possible moves between hallway and rooms
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
static move_t moves[24][24];
|
||||||
|
|
||||||
|
/* calculate distance and move mask for all possible moves
|
||||||
|
* (room -> hallway ans hallway -> room)
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
static move_t (*init_moves())[24]
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int hallway, room, dist, pos;
|
||||||
|
u32 mask_h, mask_r;
|
||||||
|
char bin[64];
|
||||||
|
|
||||||
|
for (room = _A1; room <= _D4; ++room) {
|
||||||
|
pos = (room >> 2) - 2;
|
||||||
|
for (hallway = _H1; hallway <= _H7; ++hallway) {
|
||||||
|
dist = h2h[pos][hallway] + room % 4 + 1;
|
||||||
|
log(3, "\ndist(%s, %s) = %d - h2h=%d pos=%d\n", cells[room],
|
||||||
|
cells[hallway], dist,
|
||||||
|
h2h[pos][hallway], pos);
|
||||||
|
|
||||||
|
/* from rool to hallway */
|
||||||
|
if (room >> 2 > hallway)
|
||||||
|
mask_h = setbits(hallway, room >> 2);
|
||||||
|
else
|
||||||
|
mask_h = setbits(room >> 2, hallway + 1);
|
||||||
|
mask_r = setbits(room & ~3, room);
|
||||||
|
log(5, "\tmask_r=%d <%s>", mask_r, int2bin(mask_r, bin));
|
||||||
|
log(5, "\tmask_h=%d <%s>\n", mask_h, int2bin(mask_h, bin));
|
||||||
|
log(3, "%s\n", int2pos(mask_r | mask_h));
|
||||||
|
moves[room][hallway].mask = mask_r | mask_h;
|
||||||
|
moves[room][hallway].dist = dist;
|
||||||
|
|
||||||
|
/* from hallway to room */
|
||||||
|
if (room >> 2 > hallway)
|
||||||
|
mask_h = setbits(hallway + 1, room >> 2);
|
||||||
|
else
|
||||||
|
mask_h = setbits(room >> 2, hallway);
|
||||||
|
mask_r = setbits(room & ~3, room + 1);
|
||||||
|
log(5, "\tmask_r=%d <%s>", mask_r, int2bin(mask_r, bin));
|
||||||
|
log(5, "\tmask_h=%d <%s>\n", mask_h, int2bin(mask_h, bin));
|
||||||
|
log(3, "%s\n", int2pos(mask_r | mask_h));
|
||||||
|
moves[hallway][room].mask = mask_r | mask_h;
|
||||||
|
moves[hallway][room].dist = dist;
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
log(3, "\n");
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return moves;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static pos_t *newmove(pos_t *pos, amphipod_t amp, u32 from, u32 to)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int rows = popcount32(pos->amp[0]);
|
||||||
|
move_t *move = &moves[from][to];
|
||||||
|
pos_t *newpos;
|
||||||
|
hash_t *collision;
|
||||||
|
|
||||||
|
log_f(1, "rows=%d amp=%c from=%s to=%s dist=%u ok=%d cost=%lu\n",
|
||||||
|
rows, amp + 'A',
|
||||||
|
cells[from], cells[to],
|
||||||
|
move->dist, pos->ok, move->dist * cost[amp]);
|
||||||
|
|
||||||
|
collision = hash(pos);
|
||||||
|
if (!collision) {
|
||||||
|
log(1, "collision, skipping move :\n");
|
||||||
|
burrow_print(pos);
|
||||||
|
// free_pos(newpos);
|
||||||
|
return NULL;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if (!(newpos = get_pos(pos)))
|
||||||
|
return NULL;
|
||||||
|
|
||||||
|
newpos->amp[amp] ^= BIT(from);
|
||||||
|
newpos->amp[amp] |= BIT(to);
|
||||||
|
newpos->occupied ^= BIT(from);
|
||||||
|
newpos->occupied |= BIT(to);
|
||||||
|
newpos->moves++;
|
||||||
|
newpos->cost += move->dist * cost[amp];
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
if (to >= A1) { /* final destination */
|
||||||
|
newpos->ok++;
|
||||||
|
newpos->final |= BIT(to);
|
||||||
|
log(1, "Final destination %s, ok=%d, final=%s\n", cells[to],
|
||||||
|
newpos->ok, int2pos(newpos->final));
|
||||||
|
if (newpos->ok == rows * 4) {
|
||||||
|
log(1, "found solution! cost=%lu\n", newpos->cost);
|
||||||
|
burrow_print(newpos);
|
||||||
|
free_pos(newpos);
|
||||||
|
return NULL;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
burrow_print(newpos);
|
||||||
|
push_pos(newpos);
|
||||||
|
log(1, "New position: moves=%d cost=%lu\n", newpos->moves, newpos->cost);
|
||||||
|
return newpos;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/* generate all moves from a given position
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
static void genmoves(pos_t *pos)
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{
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amphipod_t amp;
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u32 tmp;
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int bit;
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int rows = popcount32(pos->amp[0]);
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||||||
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||||||
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log_f(1, "position :\n");
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||||||
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burrow_print(pos);
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||||||
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for (amp = A; amp <= D; ++amp) {
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||||||
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u32 cur = pos->amp[amp];
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||||||
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bit_for_each32_2(bit, tmp, cur) {
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||||||
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char s1[64], s2[64];
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||||||
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int2bin(bit, s1);
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||||||
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int2bin(ROOM, s2);
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||||||
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log(3, "-> %s %d\n %s\n", s1, bit, s2);
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||||||
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||||||
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if (bit >= _A1) { /* in a room */
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||||||
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if (BIT(bit) & pos->final) {
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||||||
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log(1, "position already ok\n");
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||||||
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continue;
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||||||
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}
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||||||
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/* TODO: already in dest room */
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||||||
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int room = (bit >> 2) - 2;
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||||||
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log(3, "room = %d\n", room);
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||||||
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for (int side = LEFT; side <= RIGHT; ++side) {
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||||||
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int *d = room_exit[room][side];
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||||||
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for (; *d != -1; ++d) {
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||||||
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log(3, "checking %c from %s to %s\n",
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amp + 'A', cells[bit], cells[*d]);
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||||||
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move_t *move = &moves[bit][*d];
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||||||
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log(3, "mask=%s dist=%d cost=%lu\n",
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||||||
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int2bin(move->mask, s1), move->dist,
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||||||
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move->dist * cost[amp]);
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||||||
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if (move->mask & pos->occupied) {
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||||||
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log(3, "blocked!\n");
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||||||
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break;
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}
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||||||
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newmove(pos, amp, bit, *d);
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||||||
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}
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||||||
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}
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||||||
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||||||
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} else { /* hallway */
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u32 room = rooms[amp], found = 0;
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int dest, count = 0, tmp;
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||||||
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char foo[64];
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log(1, "%c from %s to %#x (%s)\n", amp + 'A', cells[bit], room,
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int2bin(room, foo));
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||||||
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if (room & pos->occupied && !(room & pos->final)) {
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||||||
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log(1, "room is occupied\n");
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||||||
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continue; /* skip current amp pos */
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||||||
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}
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||||||
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log(1, "room is available\n");
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||||||
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bit_for_each32_2(dest, tmp, room) {
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||||||
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move_t *move = &moves[bit][dest];
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||||||
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log(1, " %d(%s) -> %d(%s) : ", bit, cells[bit],
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||||||
|
dest, cells[dest]);
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||||||
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if (move->mask & pos->occupied) {
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||||||
|
log(1, "blocked\n");
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||||||
|
break;
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||||||
|
}
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||||||
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log(1, "valid\n");
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||||||
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found = dest;
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||||||
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if (++count >= rows)
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
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||||||
|
if (found) {
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||||||
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log(1, "found %s -> %s\n", cells[bit], cells[found]);
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||||||
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newmove(pos, amp, bit, found);
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||||||
|
}
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||||||
|
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||||||
|
}
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||||||
|
}
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||||||
|
}
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||||||
|
return;
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||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
/* minimal parsing: We just read the 3-5 lines to get
|
/* minimal parsing: We just read the 3-5 lines to get
|
||||||
* the amphipods location in side rooms
|
* the amphipods location in side rooms
|
||||||
*/
|
*/
|
||||||
static void read_input()
|
static char *part2str[] = { " #D#C#B#A#", " #D#B#A#C#" };
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||||||
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||||||
|
static pos_t *read_input(int part)
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||||||
{
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{
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||||||
size_t alloc = 0;
|
size_t alloc = 0;
|
||||||
ssize_t buflen;
|
ssize_t buflen;
|
||||||
char *buf = NULL;
|
char *buf = NULL;
|
||||||
int line = 0;
|
int line = 0, adjline = 0;
|
||||||
pos_t *pos = get_pos(NULL);
|
pos_t *pos = get_pos(NULL);
|
||||||
|
u32 bit;
|
||||||
|
|
||||||
while ((buflen = getline(&buf, &alloc, stdin)) > 0) {
|
while ((buflen = getline(&buf, &alloc, stdin)) > 0) {
|
||||||
buf[--buflen] = 0;
|
buf[--buflen] = 0;
|
||||||
printf("line=%d str=%s\n", line, buf);
|
log(1, "line=%d str=%s\n", line, buf);
|
||||||
if (line == 2 || line == 3) {
|
if (line == 2 || line == 3) {
|
||||||
u64 bit = 45 - 16 * (line - 2);
|
|
||||||
//printf("bit = %d\n", bit);
|
if (part == 2 && line == 3) {
|
||||||
for (int i=0; i < 4; ++i) {
|
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
|
||||||
|
bit = 8 + adjline - 2;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int j = 0; j < 4; ++j) {
|
||||||
|
int amp = part2str[i][j * 2 + 3] - 'A';
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||||||
|
pos->amp[amp] |= BIT(bit);
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||||||
|
log(3, "setting bit %d to %c\n", bit, amp + 'A');
|
||||||
|
bit += 4;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
adjline++;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
bit = 8 + adjline - 2;
|
||||||
|
for (int i = 0; i < 4; ++i) {
|
||||||
int amp = buf[i * 2 + 3] - 'A';
|
int amp = buf[i * 2 + 3] - 'A';
|
||||||
//printf("bit = %lu char = %c\n", bit, amp + 'A');
|
//printf("bit = %lu char = %c\n", bit, amp + 'A');
|
||||||
pos->amp[amp] |= 1UL << bit;
|
pos->amp[amp] |= BIT(bit);
|
||||||
bit -= 2;
|
log(3, "setting bit %d to %c\n", bit, amp + 'A');
|
||||||
|
bit += 4;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
line++;
|
line++;
|
||||||
|
adjline++;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
pos->occupied = get_occupancy(pos);
|
pos->occupied = get_occupancy(pos);
|
||||||
pos->available = ALLOWED & ~pos->occupied;
|
pos->available = ALLOWED & ~pos->occupied;
|
||||||
burrow_print(pos);
|
|
||||||
for (int i = 0; i < 4; ++i) {
|
|
||||||
mask_print(move_up(pos, i));
|
|
||||||
mask_print(move_left(pos, i));
|
|
||||||
mask_print(move_down(pos, i));
|
|
||||||
mask_print(move_right(pos, i));
|
|
||||||
}
|
|
||||||
free(buf);
|
free(buf);
|
||||||
|
return pos;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
static s64 part1()
|
static s64 part1()
|
||||||
@@ -361,6 +695,7 @@ static int usage(char *prg)
|
|||||||
int main(int ac, char **av)
|
int main(int ac, char **av)
|
||||||
{
|
{
|
||||||
int opt, part = 1;
|
int opt, part = 1;
|
||||||
|
pos_t *pos;
|
||||||
|
|
||||||
while ((opt = getopt(ac, av, "d:p:")) != -1) {
|
while ((opt = getopt(ac, av, "d:p:")) != -1) {
|
||||||
switch (opt) {
|
switch (opt) {
|
||||||
@@ -380,8 +715,28 @@ int main(int ac, char **av)
|
|||||||
return usage(*av);
|
return usage(*av);
|
||||||
|
|
||||||
pool_pos = pool_create("pos", 1024, sizeof(pos_t));
|
pool_pos = pool_create("pos", 1024, sizeof(pos_t));
|
||||||
|
pool_hash = pool_create("hash", 1024, sizeof(hash_t));
|
||||||
|
init_hash();
|
||||||
|
|
||||||
read_input();
|
init_moves();
|
||||||
|
print_moves(moves);
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||||||
|
pos = read_input(part);
|
||||||
|
push_pos(pos);
|
||||||
|
/*
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||||||
|
for (int i = 0; i < 4; ++ i) {
|
||||||
|
log(1, "------------ %c\n", 'A' + i);
|
||||||
|
mask_print(pos->amp[i]);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
mask_print(pos->occupied);
|
||||||
|
|
||||||
|
burrow_print(pos);
|
||||||
|
|
||||||
|
while ((pos = pop_pos())) {
|
||||||
|
genmoves(pos);
|
||||||
|
free_pos(pos);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
hash_stats();
|
||||||
|
|
||||||
printf("%s : res=%ld\n", *av, part == 1? part1(): part2());
|
printf("%s : res=%ld\n", *av, part == 1? part1(): part2());
|
||||||
|
|
||||||
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