Day 15

input/15-test.txt

@@ -0,0 +1,10 @@
+1163751742
+1381373672
+2136511328
+3694931569
+7463417111
+1319128137
+1359912421
+3125421639
+1293138521
+2311944581

input/15.txt

@@ -0,0 +1,100 @@
+9899623167955799382567812944379969888862225189992795696599917679656768699999959517619965244969693964
+9299799754769995528964879691987994394279962991817261288292875969792662487997119818181869584684876846
+7797846998192515817979298977311989795237984959677986552466183891499117966741289581161899999893535995
+2746871998587973835699889998392494767471869998599394899949381694296896989189962932964957933899542279
+9758993391987992656989818498486988599883838318197866615597799585988981991747229849497999993243298395
+9399859277754624991914794999879918389948983892536995414838519589749997992375963822994963898129816891
+4988761796994698798992294593199869969449299299888928699598878616594466846698991331991384879288286649
+6681812758921325927688654155918195422521578475935721834774323989692982969497917655999285958895411188
+9294959984991949829739979782757486496875798879567285829265899568198989661156887948394893429849894344
+1989218789489289118884889794782687999839837887113234849779927951925453711933428829589699775283299939
+7113936997884496159763714189899331495417669273479968229199411999655789958743868829834719469784979991
+9937892998524945938896699224293782778973971162817489767755178489985773997289738882981958789689969738
+9893667719871253431939794519776593881899999984999962999886168599984689197789256958928814719171836987
+7696995999998819843579887897889999959818767599838619996753857949223958869799888996941198418198283783
+1289497758397697991165997178769891934583779487914994292296484372375549278795469999576912852999577146
+2145499618574685969944916191819694176889517862891987992286738596322515719885117867136329394989169918
+7838949788839218366923347957991884889313781679758899928466899961477194699875195737897469919119172964
+8969814999876973195999999664518987675889217897686288588198473581989799964747919586577197883617842912
+3646447111298979939618644396846388979979632986751561976254775749577761761684199897989861979978818249
+3693987887785199696529192391881158366749834784416121923891965298714355149487439797789695651691994849
+4399691971845787891217793292838938799899841989958969696922899969166555789939469791978193767969589599
+1597452938979863187994895272216937677557565817137799589361998819892494688832787778742593847599654928
+4998869993788952899573655981676899457612878235987545139618869168599744167461768978559866999931887219
+9918547918588952892628699998876576788789978665681743292193488577137979718219286915399767218557788869
+9998367769929846173918588599919843778167888739193129964797338846491478969759283689171367669868696599
+9829571337865973928146726168773595121993396595989823959918677438974595858859326775998195658642797956
+5793777994687577296639276199298961337939999276974564922373996999998896861236943745399984915955692759
+8789948788688489312693916698488579198763994399199437915419489358888884961886351789858973958786889999
+5879997993698997672824288898985156878882726578969987158868171318286218527399415884599865885525859388
+8379442598616924549819587897983867986988889799152599316616759976993492798923293246979593289985791628
+3968859989982898979586988795551294599557648419698923978899722987994894199989792982774967868858646279
+9829239289228887898997945462929342499998978292194388196249998889225899862864989191819638899998777615
+9967999499299697596478854784557388578189997996598585389567638994254119539615798295959637616748119532
+7847779999158579987835924358969787977597752337899972679968795498957999379878979811614915695186989695
+8787986185978797993569967519247299584691389899837387899257389889997699847936381982679869948118949973
+8892258536995523797193975239126969921916799491982514589138849539992988167819349194725937978282692648
+1878811997841889827197299198979379979548789491823826898798938518762468896781974994769838768796981188
+6687799987379984289919668178999996996259698999986889991848599999617587193985177478619758877988414119
+9796589979989554195357786964468849181957799166899932768913891979449599511641935582792967896999669568
+9997594681917699997971899851259914198996778488197217597149189838338395538993679994299957334548182789
+9796766148448919429994826289895989965276959822999699996172999933998459348899957977144691995889895635
+9933948715818236524533482296321646865771299998466692471768748749714113978548698174997268924649799377
+1115792324352764449879949619583961556985945166299981779898828999849818899727394899987459918996791614
+9999526461777598464699652921794786889797998584659354994685156891439971996969999759889814757629997878
+6911834446491822919437989977369664983425959695491256751688945588669787213118199192181885639885788986
+7193244156988889749827796999989172687638671791497992997829991156878759879964242959949842255399978886
+8298127588799726879818241977767996679143687999194453896536629967662999355465118498999587781693887799
+6159947745481178284839686663914258897928952293468359997988879622844586789396881149175166787919571489
+7991294191117923999487293655288588353955581996927271977626982898577919799999782836662238781847999946
+9999599756999399989749995889585696786827989887519995188912372378767849516399824963999418698929977812
+5486736694189936967838185919999718893983154998987189478918393217519949289989328318899858999328984293
+8949995919564717698297691783566233929798588899688918378766963916729833899587746499989898586989499812
+3524193826987847299996184999799677595943978496911914269385247587789997827759828889367399941458756212
+9696539817993691789966498932397742679824297799995798526139889399952988489928897934487195818678859583
+2599943991191886966399997328964855991777927342867919884377589116899789189839698983799277993881888486
+2817973579994999182718675472898896996529319459887399672919562861299341996661878975837749458982915958
+3656841349489982595888934776772918197948998751789698339968959593759899927872797969479296179583462987
+9157743798478765988169591329911428979929841499826518846685978789116659589136914999191949998749889195
+5891119177956587927342315968196825692999686655731452887488589969889877497991875774999261196439919378
+8971296237126599216899243157987983864699752899669959868888389188533951967961279963997198991967893968
+9331713863971946599958118713939498189384492897577739798867798995264539518793295279888619399895643957
+7299934981419753716499426161576357197977647997936887657763137838872996757748991898428989999246799711
+2927598992939912676749895911999919121999689897797689859793677699896948178757849758699468979256775936
+4996298679798776526899726187198594777667938181452251897585766569856979161831949999359379795567464978
+6749697994899278119299119998411491197271389997591477879181293778862959568794255919916431991587389199
+7917599295856995448398478815799177895955994437998988469939759999482637996873958891797158899568959974
+3971493629788179694678156991899297599876983796147322799885496923998788465997492876993998775555847491
+7589697756587167589199199931779484295478977888887947996911879683944986888123519869913756279999718376
+9681891297599815159559839675522495189461498893954599819393873379999979518672477477171896578897588233
+7218994464751199958895319996657748594987395382849437679243645291991819981869236327979599689979494557
+3669579587841491999981887963937888932999949969968697361799957867798969849977367993858899197339573594
+9938999157929999391948399198949897746612998265971677274753997966219884369519491683899788999296718841
+2792979659919192951318997999298763787689864349785448519148893482199639421688567998269185598719848999
+2956993919948418575296753192419975619989681488774889855393285898997153735745938167798389785972737993
+8277731747919861157877398119967988787181989184148964479699868665199169958899862971952346887939119495
+7957189873684459991539999918145326838946811314819664298566584999664824932481229968691232955488996359
+5689899439928318983291862946713578981598998372769991897899964571991679961789499851669889897998923876
+3992921155599616339882973837995998618999992927962947899864889685918698869875995491967919874765214249
+5928994589588896418678769788982982467546658264292739286852797455119997956825919952139759634939363929
+6466919491711156749275961775919918642899696899138799477759812969836989931761564516794132259978999975
+6818715183889871995339229997318691989488799797672239864373984231579812138977183167796579991289844199
+8299834651294894848996986998229879799792129998996896572993779468116894286897914723111995996593932918
+9898961999279872995195669299467897939166178995288998948411783889832837489765636216821255797239972994
+9294128842689878939853174458439783985991881697485769291768896997918381963397479848198981137733977259
+9938693875599496191998786643916999989789656293298174199414987899951694925461891182769753418339819588
+9299771958199974769247739386371956958922337417899967982645986299869439179889938853297748885816258959
+5789218997367742787939849896229539979929943216698841986289892459919159297757929647191726176799837458
+9997998899972949122469892269164697788597419659972681773616787817194787989924999971988949166393587685
+8697819586862976298894966154799259953999979498492485569382199995858671376959237316117353968898987789
+5833788449272889999938592989788917857997366887287599569391116987816957492646638194951369148466995865
+8797392875679992576397998611946721199191997929616189898185668118656285951889998279779591569993782497
+1243998587194789478969895899976929999998981784112911287566869897178888467393969798949922993999722783
+6898491932163517498563145499993597998279478596617759269779837313979394939989887994797759687495749698
+5918852999916934988579946896318848447798929874928938578765844728128792997498716499896334799391962229
+1445281593898246791614118399847688799965474888492979999898593475998999989517878579949888291967993779
+8819479319669561859977789779885299979994739846376789967696231939168985397398886199361944119969942269
+8384597187994673998976978685877959945984938992895779118788869382587282961593144198939311957191999898
+6891958879895544489956999491779892727268265764998397998885889467849955382531433982795569362982971997
+4719927539178224292254897986253889381997819878927876771217358792678752779988195867984854987879869761
+5496179226499867986599862998778132568199955188683452991319684698887391958959379992599899599281999798

src/bin/15.rs

@@ -0,0 +1,142 @@
+use std::ops::{Index, IndexMut};
+
+fn main() {
+    let mut puzzle = input();
+    println!("First solution: {}", puzzle.solve());
+    let mut puzzle = input();
+    puzzle.expand();
+    println!("Second solution: {}", puzzle.solve());
+}
+
+type Position = (usize, usize);
+
+#[derive(Debug, Clone)]
+struct Node {
+    visited: bool,
+    distance: u32,
+    value: u32,
+}
+
+impl From<u32> for Node {
+    fn from(v: u32) -> Self {
+        Self {
+            visited: false,
+            distance: u32::MAX,
+            value: v,
+        }
+    }
+}
+
+#[derive(Debug)]
+struct Puzzle(Vec<Vec<Node>>);
+
+impl Puzzle {
+    /// Solve the puzzle with Dijsktra
+    fn solve(&mut self) -> u32 {
+        let mut stack: Vec<Position> = [(0, 0)].into_iter().collect();
+        self[(0, 0)].distance = 0;
+
+        while !stack.is_empty() {
+            // Pop position with smallest distance, we will work on that node next.
+            let mut smallest_idx = 0;
+            let mut smallest_dist = u32::MAX;
+            for (i, p) in stack.iter().enumerate() {
+                if self[*p].distance < smallest_dist {
+                    smallest_dist = self[*p].distance;
+                    smallest_idx = i;
+                }
+            }
+
+            let pos = stack.remove(smallest_idx);
+
+            if self[pos].visited {
+                continue;
+            } else {
+                self[pos].visited = true;
+            }
+
+            // Update neighbors and add them to the stack
+            for next in self.neighbors(pos) {
+                let new_dist = self[next].value + self[pos].distance;
+                if new_dist < self[next].distance {
+                    self[next].distance = new_dist;
+                }
+                stack.push(next);
+            }
+        }
+
+        self.0.last().unwrap().last().unwrap().distance
+    }
+
+    /// Only returns unvisited neighbors
+    fn neighbors(&self, p: Position) -> Vec<Position> {
+        let mut result = Vec::new();
+        if p.0 > 0 {
+            result.push((p.0 - 1, p.1));
+        }
+        if p.1 > 0 {
+            result.push((p.0, p.1 - 1));
+        }
+        if p.0 < self.0.len() - 1 {
+            result.push((p.0 + 1, p.1));
+        }
+        if p.1 < self.0[0].len() - 1 {
+            result.push((p.0, p.1 + 1));
+        }
+        result
+            .into_iter()
+            .filter(|p| !self.0[p.0][p.1].visited)
+            .collect()
+    }
+
+    // Prepare the puzzle for part 2
+    fn expand(&mut self) {
+        let small_height = self.0.len();
+        let small_width = self.0[0].len();
+        let new_height = small_height * 5;
+        let new_width = small_width * 5;
+
+        let mut field = Vec::new();
+        for row in 0..new_height {
+            let mut row_values = Vec::new();
+            for col in 0..new_width {
+                let small_row = row % small_height;
+                let small_col = col % small_width;
+                let add = (row / small_height) + (col / small_width);
+                let value = self[(small_row, small_col)].value;
+                row_values.push((((value + add as u32) - 1) % 9) + 1);
+            }
+            field.push(row_values.into_iter().map(Node::from).collect());
+        }
+
+        self.0 = field;
+    }
+}
+
+impl Index<Position> for Puzzle {
+    type Output = Node;
+
+    fn index(&self, index: Position) -> &Self::Output {
+        &self.0[index.0][index.1]
+    }
+}
+
+impl IndexMut<Position> for Puzzle {
+    fn index_mut(&mut self, index: Position) -> &mut Self::Output {
+        &mut self.0[index.0][index.1]
+    }
+}
+
+fn input() -> Puzzle {
+    Puzzle(
+        include_str!("../../input/15.txt")
+            .lines()
+            .map(|l| {
+                l.chars()
+                    .map(|c| c.to_digit(10).unwrap())
+                    .map(Node::from)
+                    .collect()
+            })
+            .collect(),
+    )
+}