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7af68d108d
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@ -28,4 +28,8 @@ path = "src/day5/main.rs"
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name = "day7"
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name = "day7"
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path = "src/day7/main.rs"
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path = "src/day7/main.rs"
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name = "day9"
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path = "src/day9/main.rs"
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434
src/day9/main.rs
Normal file
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src/day9/main.rs
Normal file
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@ -0,0 +1,434 @@
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use std::collections::VecDeque;
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use std::env;
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use std::fs::File;
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use std::io::{self, BufRead, BufReader};
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#[derive(Copy, Clone)]
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enum Var {
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A = 1,
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B,
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C,
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}
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#[derive(Copy, Clone, Debug)]
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enum Mode {
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Position,
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Immediate,
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Relative,
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}
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impl Default for Mode {
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fn default() -> Self {
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Mode::Position
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}
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}
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impl From<i64> for Mode {
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fn from(b: i64) -> Self {
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match b {
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0 => Mode::Position,
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1 => Mode::Immediate,
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2 => Mode::Relative,
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_ => panic!("invalid mode {}", b),
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}
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}
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}
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#[derive(Copy, Clone, Default, Debug)]
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struct Modes {
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a: Mode,
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b: Mode,
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c: Mode,
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}
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impl Modes {
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fn mode_for(&self, v: &Var) -> Mode {
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match v {
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Var::A => self.a,
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Var::B => self.b,
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Var::C => self.c,
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}
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}
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}
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impl From<(Mode, Mode, Mode)> for Modes {
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fn from(modes: (Mode, Mode, Mode)) -> Self {
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Modes {
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a: modes.0,
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b: modes.1,
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c: modes.2,
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}
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}
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}
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impl From<&ModedOpcode> for Modes {
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fn from(mo: &ModedOpcode) -> Self {
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mo.modes
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}
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}
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#[derive(Copy, Clone)]
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enum Opcode {
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|
Add,
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|
Multiply,
|
||||||
|
Input,
|
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|
Output,
|
||||||
|
JumpIfTrue,
|
||||||
|
JumpIfFalse,
|
||||||
|
LessThan,
|
||||||
|
Equals,
|
||||||
|
RelativeAdj,
|
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|
Halt,
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|
}
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impl From<&ModedOpcode> for Opcode {
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fn from(mo: &ModedOpcode) -> Self {
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mo.op
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}
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}
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impl From<i64> for Opcode {
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fn from(i: i64) -> Self {
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match i {
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1 => Opcode::Add,
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|
2 => Opcode::Multiply,
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3 => Opcode::Input,
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|
4 => Opcode::Output,
|
||||||
|
5 => Opcode::JumpIfTrue,
|
||||||
|
6 => Opcode::JumpIfFalse,
|
||||||
|
7 => Opcode::LessThan,
|
||||||
|
8 => Opcode::Equals,
|
||||||
|
9 => Opcode::RelativeAdj,
|
||||||
|
99 => Opcode::Halt,
|
||||||
|
_ => panic!("invalid opcode {}", i),
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|
}
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|
}
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|
}
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struct ModedOpcode {
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modes: Modes,
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|
op: Opcode,
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}
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impl From<i64> for ModedOpcode {
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fn from(i: i64) -> Self {
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let code = i % 100;
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let modes = i / 100;
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let a = (modes % 10) / 1;
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let b = (modes % 100) / 10;
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let c = (modes % 1000) / 100;
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let modes = (Mode::from(a), Mode::from(b), Mode::from(c));
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ModedOpcode {
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modes: Modes::from(modes),
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|
op: Opcode::from(code),
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}
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}
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|
}
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|
struct Computer {
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|
pos: usize,
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|
rel: i64,
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|
program: Vec<i64>,
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|
modes: Modes,
|
||||||
|
inputs: VecDeque<i64>,
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||||||
|
outputs: VecDeque<i64>,
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|
halted: bool,
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|
}
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|
impl Clone for Computer {
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fn clone(&self) -> Self {
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Computer::from(self.program.clone())
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|
}
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|
}
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impl From<File> for Computer {
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fn from(f: File) -> Self {
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|
let f = BufReader::new(f);
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|
let program: Vec<i64> = f
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|
.split(b',')
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|
.map(|o| {
|
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|
let o = o.unwrap();
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let mut o = o.iter().peekable();
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let sign = if o.peek() == Some(&&b'-') { -1 } else { 1 };
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||||||
|
o.filter(|i| **i >= b'0' && **i <= b'9')
|
||||||
|
.fold(0, |s, i| ((i - b'0') as i64 + 10 * s))
|
||||||
|
* sign
|
||||||
|
})
|
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|
.collect();
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|
Computer::from(program)
|
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|
}
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||||||
|
}
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|
impl From<Vec<i64>> for Computer {
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fn from(program: Vec<i64>) -> Self {
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|
Computer {
|
||||||
|
pos: 0,
|
||||||
|
rel: 0,
|
||||||
|
program: program,
|
||||||
|
modes: Default::default(),
|
||||||
|
inputs: VecDeque::new(),
|
||||||
|
outputs: VecDeque::new(),
|
||||||
|
halted: false,
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
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|
}
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|
impl Computer {
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|
fn clone_with_modified_program(&self, u: Vec<(usize, i64)>) -> Computer {
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let mut computer = self.clone();
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|
for (pos, val) in u {
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|
computer.program[pos] = val;
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|
}
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|
computer
|
||||||
|
}
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fn clone_with_input(&self, input: Vec<i64>) -> Computer {
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|
let mut computer = self.clone();
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|
computer.inputs = VecDeque::from(input);
|
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|
computer
|
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|
}
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|
fn run(&mut self) {
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|
while !self.halted {
|
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|
self.step();
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|
}
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|
}
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||||||
|
fn run_until_output(&mut self) -> Option<i64> {
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||||||
|
loop {
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||||||
|
self.step();
|
||||||
|
if self.outputs.len() > 0 {
|
||||||
|
return self.outputs.pop_front();
|
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|
}
|
||||||
|
if self.halted {
|
||||||
|
return None;
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|
}
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||||||
|
}
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||||||
|
}
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|
|
||||||
|
fn run_must_output(&mut self) -> i64 {
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|
self.run_until_output()
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||||||
|
.expect("computer halted without output")
|
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|
}
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||||||
|
fn run_io(&mut self, input: Vec<i64>) -> Option<i64> {
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||||||
|
input.iter().for_each(|i| self.inputs.push_back(*i));
|
||||||
|
self.run_until_output()
|
||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
fn step(&mut self) {
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||||||
|
let instruction = self.program[self.pos];
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||||||
|
let instruction = ModedOpcode::from(instruction);
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||||||
|
self.modes = Modes::from(&instruction);
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||||||
|
let advance = match Opcode::from(&instruction) {
|
||||||
|
Opcode::Add => self.add(),
|
||||||
|
Opcode::Multiply => self.multiply(),
|
||||||
|
Opcode::Input => self.input(),
|
||||||
|
Opcode::Output => self.output(),
|
||||||
|
Opcode::JumpIfTrue => self.jump_if_true(),
|
||||||
|
Opcode::JumpIfFalse => self.jump_if_false(),
|
||||||
|
Opcode::LessThan => self.less_than(),
|
||||||
|
Opcode::Equals => self.equals(),
|
||||||
|
Opcode::RelativeAdj => self.relative_adj(),
|
||||||
|
Opcode::Halt => self.halt(),
|
||||||
|
};
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||||||
|
self.pos += advance;
|
||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
fn get_pos(&self, pos: usize) -> i64 {
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||||||
|
*self.program.get(pos).unwrap_or(&0)
|
||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
fn get(&self, v: &Var) -> i64 {
|
||||||
|
let want = self.pos + *v as usize;
|
||||||
|
let want = match self.modes.mode_for(v) {
|
||||||
|
Mode::Position => self.get_pos(want as usize) as usize,
|
||||||
|
Mode::Immediate => want,
|
||||||
|
Mode::Relative => (self.rel + self.get_pos(want)) as usize,
|
||||||
|
};
|
||||||
|
self.get_pos(want)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn get_a(&self) -> i64 {
|
||||||
|
self.get(&Var::A)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn get_b(&self) -> i64 {
|
||||||
|
self.get(&Var::B)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn set(&mut self, v: &Var, value: i64) {
|
||||||
|
let length = self.program.len();
|
||||||
|
let want = self.pos + *v as usize;
|
||||||
|
let want = match self.modes.mode_for(v) {
|
||||||
|
Mode::Position => self.get_pos(want) as usize,
|
||||||
|
Mode::Immediate => want,
|
||||||
|
Mode::Relative => (self.rel + self.get_pos(want)) as usize,
|
||||||
|
};
|
||||||
|
if length < want {
|
||||||
|
let missing = (want - length) + 3;
|
||||||
|
self.program.extend_from_slice(&vec![0; missing])
|
||||||
|
}
|
||||||
|
self.program[want] = value;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn set_a(&mut self, value: i64) {
|
||||||
|
self.set(&Var::A, value)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn set_c(&mut self, value: i64) {
|
||||||
|
self.set(&Var::C, value)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn add(&mut self) -> usize {
|
||||||
|
self.set_c(self.get_a() + self.get_b());
|
||||||
|
4
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn multiply(&mut self) -> usize {
|
||||||
|
self.set_c(self.get_a() * self.get_b());
|
||||||
|
4
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn input(&mut self) -> usize {
|
||||||
|
let value = self.inputs.pop_front().expect("no input provided");
|
||||||
|
self.set_a(value);
|
||||||
|
2
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn output(&mut self) -> usize {
|
||||||
|
self.outputs.push_back(self.get_a());
|
||||||
|
2
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn jump_if_true(&mut self) -> usize {
|
||||||
|
if self.get_a() > 0 {
|
||||||
|
self.pos = self.get_b() as usize;
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
3
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn jump_if_false(&mut self) -> usize {
|
||||||
|
if self.get_a() == 0 {
|
||||||
|
self.pos = self.get_b() as usize;
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
3
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn less_than(&mut self) -> usize {
|
||||||
|
if self.get_a() < self.get_b() {
|
||||||
|
self.set_c(1)
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
self.set_c(0)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
4
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn equals(&mut self) -> usize {
|
||||||
|
if self.get_a() == self.get_b() {
|
||||||
|
self.set_c(1)
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
self.set_c(0)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
4
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn relative_adj(&mut self) -> usize {
|
||||||
|
self.rel = self.rel + self.get_a();
|
||||||
|
2
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn halt(&mut self) -> usize {
|
||||||
|
self.halted = true;
|
||||||
|
0
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn main() -> io::Result<()> {
|
||||||
|
let filename = env::args().nth(1).expect("provide file as first param");
|
||||||
|
let computer = Computer::from(File::open(filename)?);
|
||||||
|
let result = computer.clone_with_input(vec![1]).run_must_output();
|
||||||
|
println!("{:?}", result);
|
||||||
|
|
||||||
|
Ok(())
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[cfg(test)]
|
||||||
|
mod tests {
|
||||||
|
use super::*;
|
||||||
|
|
||||||
|
#[test]
|
||||||
|
fn example1() {
|
||||||
|
let program = vec![
|
||||||
|
109, 1, 204, -1, 1001, 100, 1, 100, 1008, 100, 16, 101, 1006, 101, 0, 99,
|
||||||
|
];
|
||||||
|
let mut computer = Computer::from(program.clone());
|
||||||
|
computer.run();
|
||||||
|
assert_eq!(Vec::from(computer.outputs), program)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[test]
|
||||||
|
fn example2() {
|
||||||
|
assert_eq!(
|
||||||
|
Computer::from(vec![1102, 34915192, 34915192, 7, 4, 7, 99, 0]).run_must_output(),
|
||||||
|
1219070632396864
|
||||||
|
)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[test]
|
||||||
|
fn example3() {
|
||||||
|
assert_eq!(
|
||||||
|
Computer::from(vec![104, 1125899906842624, 99]).run_must_output(),
|
||||||
|
1125899906842624
|
||||||
|
)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[test]
|
||||||
|
fn day5exampe1() {
|
||||||
|
let computer = Computer::from(vec![3, 9, 8, 9, 10, 9, 4, 9, 99, -1, 8]);
|
||||||
|
assert_eq!(computer.clone_with_input(vec![1]).run_must_output(), 0);
|
||||||
|
assert_eq!(computer.clone_with_input(vec![8]).run_must_output(), 1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[test]
|
||||||
|
fn day5exampe2() {
|
||||||
|
let computer = Computer::from(vec![3, 3, 1108, -1, 8, 3, 4, 3, 99]);
|
||||||
|
assert_eq!(computer.clone_with_input(vec![1]).run_must_output(), 0);
|
||||||
|
assert_eq!(computer.clone_with_input(vec![8]).run_must_output(), 1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[test]
|
||||||
|
fn day5exampe3() {
|
||||||
|
let computer = Computer::from(vec![
|
||||||
|
3, 12, 6, 12, 15, 1, 13, 14, 13, 4, 13, 99, -1, 0, 1, 9,
|
||||||
|
]);
|
||||||
|
assert_eq!(computer.clone_with_input(vec![0]).run_must_output(), 0);
|
||||||
|
assert_eq!(computer.clone_with_input(vec![8]).run_must_output(), 1);
|
||||||
|
let computer = Computer::from(vec![3, 3, 1105, -1, 9, 1101, 0, 0, 12, 4, 12, 99, 1]);
|
||||||
|
assert_eq!(computer.clone_with_input(vec![0]).run_must_output(), 0);
|
||||||
|
assert_eq!(computer.clone_with_input(vec![8]).run_must_output(), 1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[test]
|
||||||
|
fn day5exampe4() {
|
||||||
|
let computer = Computer::from(vec![
|
||||||
|
3, 21, 1008, 21, 8, 20, 1005, 20, 22, 107, 8, 21, 20, 1006, 20, 31, 1106, 0, 36, 98, 0,
|
||||||
|
0, 1002, 21, 125, 20, 4, 20, 1105, 1, 46, 104, 999, 1105, 1, 46, 1101, 1000, 1, 20, 4,
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||||||
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20, 1105, 1, 46, 98, 99,
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||||||
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]);
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||||||
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assert_eq!(computer.clone_with_input(vec![0]).run_must_output(), 999);
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||||||
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assert_eq!(computer.clone_with_input(vec![8]).run_must_output(), 1000);
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||||||
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assert_eq!(computer.clone_with_input(vec![9]).run_must_output(), 1001);
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||||||
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}
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#[test]
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fn day9part1() {
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let computer = Computer::from(File::open("input9").unwrap());
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assert_eq!(
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computer.clone_with_input(vec![1]).run_must_output(),
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3063082071
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||||||
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);
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|
}
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||||||
|
}
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