Added solutions for 15th day: Chiton shortest path exercises

6 files changed, 373 insertions, 0 deletions

diff --git a/2021/15/example b/2021/15/example
new file mode 100644
index 0000000..ab80887
--- /dev/null
+++ b/2021/15/example
@@ -0,0 +1,10 @@
+1163751742
+1381373672
+2136511328
+3694931569
+7463417111
+1319128137
+1359912421
+3125421639
+1293138521
+2311944581
diff --git a/2021/15/example2 b/2021/15/example2
new file mode 100644
index 0000000..0456ef0
--- /dev/null
+++ b/2021/15/example2
@@ -0,0 +1,5 @@
+19999
+19111
+11191
+99991
+99991
diff --git a/2021/15/example3 b/2021/15/example3
new file mode 100644
index 0000000..e1ea085
--- /dev/null
+++ b/2021/15/example3
@@ -0,0 +1,50 @@
+11637517422274862853338597396444961841755517295286
+13813736722492484783351359589446246169155735727126
+21365113283247622439435873354154698446526571955763
+36949315694715142671582625378269373648937148475914
+74634171118574528222968563933317967414442817852555
+13191281372421239248353234135946434524615754563572
+13599124212461123532357223464346833457545794456865
+31254216394236532741534764385264587549637569865174
+12931385212314249632342535174345364628545647573965
+23119445813422155692453326671356443778246755488935
+22748628533385973964449618417555172952866628316397
+24924847833513595894462461691557357271266846838237
+32476224394358733541546984465265719557637682166874
+47151426715826253782693736489371484759148259586125
+85745282229685639333179674144428178525553928963666
+24212392483532341359464345246157545635726865674683
+24611235323572234643468334575457944568656815567976
+42365327415347643852645875496375698651748671976285
+23142496323425351743453646285456475739656758684176
+34221556924533266713564437782467554889357866599146
+33859739644496184175551729528666283163977739427418
+35135958944624616915573572712668468382377957949348
+43587335415469844652657195576376821668748793277985
+58262537826937364893714847591482595861259361697236
+96856393331796741444281785255539289636664139174777
+35323413594643452461575456357268656746837976785794
+35722346434683345754579445686568155679767926678187
+53476438526458754963756986517486719762859782187396
+34253517434536462854564757396567586841767869795287
+45332667135644377824675548893578665991468977611257
+44961841755517295286662831639777394274188841538529
+46246169155735727126684683823779579493488168151459
+54698446526571955763768216687487932779859814388196
+69373648937148475914825958612593616972361472718347
+17967414442817852555392896366641391747775241285888
+46434524615754563572686567468379767857948187896815
+46833457545794456865681556797679266781878137789298
+64587549637569865174867197628597821873961893298417
+45364628545647573965675868417678697952878971816398
+56443778246755488935786659914689776112579188722368
+55172952866628316397773942741888415385299952649631
+57357271266846838237795794934881681514599279262561
+65719557637682166874879327798598143881961925499217
+71484759148259586125936169723614727183472583829458
+28178525553928963666413917477752412858886352396999
+57545635726865674683797678579481878968159298917926
+57944568656815567976792667818781377892989248891319
+75698651748671976285978218739618932984172914319528
+56475739656758684176786979528789718163989182927419
+67554889357866599146897761125791887223681299833479
diff --git a/2021/15/first.go b/2021/15/first.go
new file mode 100644
index 0000000..54b1344
--- /dev/null
+++ b/2021/15/first.go
@@ -0,0 +1,99 @@
+package main
+
+import (
+	"bufio"
+	"container/heap"
+	"fmt"
+	"os"
+)
+
+type Node struct {
+	x, y, cost int
+	index      int
+}
+type NodeQueue []*Node
+
+func (pq NodeQueue) Len() int           { return len(pq) }
+func (pq NodeQueue) Less(i, j int) bool { return pq[i].cost < pq[j].cost }
+func (pq NodeQueue) Swap(i, j int) {
+	pq[i], pq[j] = pq[j], pq[i]
+	pq[i].index = i
+	pq[j].index = j
+}
+func (pq *NodeQueue) Push(x interface{}) {
+	item := x.(*Node)
+	item.index = len(*pq)
+	*pq = append(*pq, item)
+}
+func (pq *NodeQueue) Pop() interface{} {
+	p := *pq
+	l := len(p) - 1
+	item := p[l]
+	p[l] = nil
+	*pq = p[0:l]
+	return item
+}
+func (pq *NodeQueue) Update(n *Node, cost int) {
+	n.cost = cost
+	heap.Fix(pq, n.index)
+}
+
+var (
+	grid  [][]byte
+	costs [][]Node
+	nq    = make(NodeQueue, 1)
+	size  int
+)
+
+func calculateTentativeDistance(x, y, cost int) {
+	if x < 0 || x >= size || y < 0 || y >= size {
+		return
+	}
+	cost += int(grid[y][x])
+	if costs[y][x].cost == 0 {
+		costs[y][x].cost = cost
+		heap.Push(&nq, &costs[y][x])
+	} else if cost < costs[y][x].cost {
+		nq.Update(&costs[y][x], cost)
+	}
+}
+func main() {
+	scanner := bufio.NewScanner(os.Stdin)
+	scanner.Scan()
+	line := scanner.Text()
+	size = len(line)
+
+	y := 0
+	for {
+		l := make([]byte, size)
+		for i := 0; i < size; i++ {
+			l[i] = line[i] - '0'
+		}
+		grid = append(grid, l)
+		c := make([]Node, size)
+		for j := 0; j < size; j++ {
+			c[j] = Node{x: j, y: y}
+		}
+		costs = append(costs, c)
+		if !scanner.Scan() {
+			break
+		}
+		line = scanner.Text()
+		y++
+	}
+	grid[0][0] = 0
+	nq[0] = &costs[0][0]
+	heap.Init(&nq)
+
+	for {
+		n := heap.Pop(&nq).(*Node)
+		if n.x == size-1 && n.y == size-1 {
+			fmt.Println(n.cost)
+			break
+		}
+		calculateTentativeDistance(n.x-1, n.y, n.cost)
+		calculateTentativeDistance(n.x+1, n.y, n.cost)
+		calculateTentativeDistance(n.x, n.y-1, n.cost)
+		calculateTentativeDistance(n.x, n.y+1, n.cost)
+	}
+}
diff --git a/2021/15/input b/2021/15/input
new file mode 100644
index 0000000..1ec5758
--- /dev/null
+++ b/2021/15/input
@@ -0,0 +1,100 @@
+8656175343119439947311919179279377257689197682985752287249881788527977345924133329967132199899199876
+4281288396984115627338957853913949146812568775798196289991176529889498798259196976277683981565984526
+8169838335918963371547591999342191683995972519179929683978126291855319511168245582651697938949414963
+9911589184911198759466719191189995157885898771177913669999436998997781742478168921196176418888127932
+2332856729917591158935782911513226531793881992469468248251991718456991551657621249229316797949388969
+6488738222981127824819626661531168733698299313631126969162927725778914183239351484699921454131481322
+3456499223985116399353928681116846939429849384129296119943791119497551946593566977823982927391143399
+9297612841849646148511299569971197927971682598351883892842936977227795411959211782251399118676896328
+1685688918999598249622886442487951289969917848948815999749154287969297396481891239821819247914959943
+2855192597719945162116189119381795158862162959133647579913886639586438893695967226719685616432291318
+3893139873964939791913261811173979825213968972939996181992593113695976322782892995939891783998623789
+5964671772545917912328949994999514157618987654288269789931394913375316999489275494179994919117119365
+3216339828898396212733674969295762442389789119366989996931919596282992864471192938639162947919972647
+7879826444123912118829914949989194219763533694839431198212319893181151696157671388992581982743988967
+7876122492176935838133394839673532581399474449569117478121989273123412313151952891988698552384251637
+8786999269197821985731819155537259938991261919979365751539876866146174376911518943778479997131942722
+7239919942299391891898171771589178983916281118889294494829292752139999754571391999826947791975394972
+2727617215141959982544247383138498917281833932371546394891963994434638187617528821379728933335772342
+6712949984729176138535147942577311588399869767114795759883948915177671474313191789814718292236422124
+8689792116597916131779139899373471282726812338914773516383771158691551851991689929199689197212298649
+6228175894997691471313338136819712699979449476188196729899628851391971728199959981585798691881191415
+9491157288112631922166642933446197292729817888649185515198768537925149995158353829229269894798938589
+5199389142294542461535132814487861987422485947698739199748986652229272998164982399192268248929567161
+6881119581991538187539159493621999896486112182779617795198955921614753699796171837819179999654231813
+6996595113784151975521879415898217119639999975184518599369743127684295298268259495226623211591871888
+1779949977648145993713949919359399998812143513534984334127763318649997689919849157137418761137512977
+9223292971993981422528813498119387921238194638215641911218326517839287886478991147999899894724396962
+7451983891767995938972123465939918261682281929689989464297789895588752221375859586787938391672994381
+1579954176878141996516584483611183926131694919877929897576151469657864935819598781814826881644187861
+8934595321937914584995177237653199951582515953621782173159453287575529819242531191989113518599339361
+3214791137819868237121897913928328682928239268681975567994149694512799167598489194267554981611157817
+3161289322443822496458312797912957538349962328948955764669152944278622928929944477635195993465821714
+3769985892295265479971729196428585411214871889139731131516448815999122871374996159138497416978598848
+4926877381218811127939655759733739111889455359949289979523168797571871445191441719179859376969393872
+7159871151274214979637977982939997337182139971896511115912187982698278842961545125121242636339621282
+8423118867997391616931374681582965659184916625321536161483641999294114251928796446618889979683993218
+6824788915976897879897933391998341399228914119912289149511515799142181679965255395897688149876629889
+4794395837416911945432167619882718499181629123717219977896911277339851349162195299228963994667691947
+1465122112768881153591399679274839985297692314947884169719151181986711822112796246416415955915718319
+7114797833579933611249299912348294873921288555119486979959982462111791467394161781467316779796883775
+9767795467854144194712742294766968549329117618283754959873952489784997597669593796889571883816748771
+1759974879458746414925558868197241214751687661841649999221178613679929261984417289292556869111324941
+9557955429999672993612951916598187741611893112948813816999484953994151249931191942493691497559992158
+1469791219499218437828194894539893191199115998162227659757698173867329816328599398544492677817272998
+6696472832532492295279572315976884291727999732161858916985514872395367168971969865959582923387918951
+9722652752119479169481198119314728131429449798379179119171791999189878174319864498112912224658495939
+9581794449119116165418178711351481129242636919987948291451161695541253977174231393582734959682898495
+4757727865924728111221629983989222587789999361791192917315287219922119718827676188689966872358484669
+1982319969915242121935864989286462118395187369193933592791414764965279817872197863615512262358899223
+1811379712999278717898361849316989959114612857179582117839285399618929182259624916911439331479239488
+1377519658968884779897799292198595917148591218821239614925192183128211371959295299959221257811239131
+2627929612263297913663198357736594275199769318118546371628241929618769991214845296132728799271417791
+7576972138942696587693261199467749912936563131454674591315468112333812659454789393699615918167338715
+1778985995949591574849625759667137792111923771976687288498928179271746938986792658149697999719931492
+1497174992519427759719169714342998311421419197412331399469329847692794191181111339933357161599799597
+7158163932199423259572847121198873491117119999919996985599149129919588579223518511588378639685891315
+6219361855573892912131718991998196749251949481814844299182119621344738991784149679694476483378729929
+1398599388779918861183115593522489331874978727922373471991219247115944295163699192776967648639268659
+8246143812623927544154898631717811662213981175534335932638718171969421398421692892399791789186618487
+4457134139841167885881924949364884427839314973843366971997383189398399657998961185159781215111619878
+2889934549617841969369167119338852267887359654637229634658717722728239549585928482358431813296859898
+9968328746979669249145999585143117898196251944175462877716129989773292878848966999379983436559934934
+6493994193996595991299891992438695916166928199197254269991979292986895799985938128881229638182945947
+7266928918675112795879219714929968471352931229592623394713393869269941181318972192169271548316892574
+2174196776119149368951321419512925818641848291921584561885586189445194773817792112569311611884895234
+5617593683181229369984148191819568774125471789395181874847932736429929334265516997661987796259692831
+7882228973393795938729341656949619511272988446634311621871394678132831899299832311614174939261965429
+1131881592984545192978449637151892697525357924197922698921549791127287595929496515499876251183628176
+9922954913893559597663824459627321943979599969474976998899879429185892995511392872381956558981867119
+5166385448694129439797196837181355547743133114829285275149516986685925813416161972979872853196155916
+3292899922794159291851551956738911971988929383861879921354871787791695284999126375594873179426338749
+3971894752927483651131869717199971871964396958991799413921821198121691265888799954912311963139425236
+5778565318498395151591219315499879273943817921588123199611531989674238272218198865913747444419629892
+1148956123134785152496887782841669964225944272953163717879528194631986997718971481186872943816456591
+5982998155291779554662769986899318991622943125199743569463317913185991442772122148595119965486877247
+1592622221626611159996955945922614981222438358385913259412688295754161193293194979914999974739594393
+1735995389872189896282749844299933869588931688619645726996959149185997128397635694766944945458588326
+8969839951998899979864239155832982419271118982882915197745124695321464198748765361499779978719441246
+6625484228731161195646227911299498172947526327866775111148173468799729895761595437743769876911891521
+6742199381937628999297557371399872217983581247138899399239252389649491949578491998528132446741686888
+9212328164223895178547771855976415127193137191217188318191949238429129518281919843229126971963111111
+8589368771155989697277997492471969978917117589192916193887975787949771588121551699971132275182798898
+1321997349438946615383211392181979153964221243634922639112684529286794272849757186396714797832698913
+5499455959999492339698359789213323519479768626457859213487938838995348379392231623595879353861382977
+4612129999347379911982695394862437936254989311441326295994617191963497895691479282499959828989987571
+3953949985681978999897341375236798381973326952579319464522624134872231113676167279146985521828793431
+2547232255918288952326674861524529119719429148626615319818611241832868529862499874951986568635799957
+2181959929952711246913363617991144311613441799129546223661433628933579819732979148127949974997119951
+1369158892917379123998253242599392893199998853969933983592129813969821127281951849151627687114757833
+9629699176294886577773394197932998769278865351155516385519239971147785457838922269188195227329168368
+1788912961677399663173822433232514884848179868666798987368382881226468481869127998236137881926332779
+4811241997249159619241887142461943467819366815858371379792287198271563986876852729186927761281942192
+2121993996798639492562961751217922319969898368461919218459919713413366292171628639922554153774327219
+3489591127775295131639799492971117993637992434115331278511281997587996291111198123428588991837368589
+1283798883941983912985615991541417994114453747887836936186431822993881123911799962749981389292178586
+8392631553657936578372199916912973193995216848776811924799769959318889717919172521769363698292447429
+9587697134368994212916856845984875416273418561198913859115983139967143891991617853289936814265113512
+9111571922348271733199797953979536915998195916688317991255916216419817129423728913622269119972958686
+9959599568987335314713638999897919449512991684446347789183915679567141547281548619496728636288445972
+8391247911139217869276338998734496391173478717461631572924754792241695917352991662734191814376765142
diff --git a/2021/15/second.go b/2021/15/second.go
new file mode 100644
index 0000000..4876df5
--- /dev/null
+++ b/2021/15/second.go
@@ -0,0 +1,109 @@
+package main
+
+import (
+	"bufio"
+	"container/heap"
+	"fmt"
+	"os"
+)
+
+type Node struct {
+	risk       byte
+	x, y, cost int
+	index      int
+}
+type NodeQueue []*Node
+
+func (pq NodeQueue) Len() int           { return len(pq) }
+func (pq NodeQueue) Less(i, j int) bool { return pq[i].cost < pq[j].cost }
+func (pq NodeQueue) Swap(i, j int) {
+	pq[i], pq[j] = pq[j], pq[i]
+	pq[i].index = i
+	pq[j].index = j
+}
+func (pq *NodeQueue) Push(x interface{}) {
+	item := x.(*Node)
+	item.index = len(*pq)
+	*pq = append(*pq, item)
+}
+func (pq *NodeQueue) Pop() interface{} {
+	p := *pq
+	l := len(p) - 1
+	item := p[l]
+	item.index = -1
+	p[l] = nil
+	*pq = p[0:l]
+	return item
+}
+func (pq *NodeQueue) Update(n *Node, cost int) {
+	n.cost = cost
+	heap.Fix(pq, n.index)
+}
+
+var (
+	costs    [][]Node
+	nq       = make(NodeQueue, 1)
+	size     int
+	fullsize int
+)
+
+func calculateTentativeDistance(x, y, cost int) {
+	if x < 0 || x >= size || y < 0 || y >= size {
+		return
+	}
+	cost += int(costs[y][x].risk)
+	if costs[y][x].cost == 0 {
+		costs[y][x].cost = cost
+		heap.Push(&nq, &costs[y][x])
+	} else if cost < costs[y][x].cost {
+		nq.Update(&costs[y][x], cost)
+	}
+}
+
+func main() {
+	scanner := bufio.NewScanner(os.Stdin)
+	scanner.Scan()
+	line := scanner.Text()
+	size = len(line)
+	fullsize = size * 5
+	for y := 0; y < fullsize; y++ {
+		costs = append(costs, make([]Node, fullsize))
+		for x := 0; x < fullsize; x++ {
+			costs[y][x].x = x
+			costs[y][x].y = y
+			costs[y][x].index = -1
+		}
+	}
+
+	for y := 0; y < size; y++ {
+		for x := 0; x < size; x++ {
+			costs[y][x].risk = line[x] - '0'
+			for i := 1; i < 5; i++ {
+				costs[y][x+i*size].risk = (costs[y][x+(i-1)*size].risk % 9) + 1
+			}
+			for j := 1; j < 5; j++ {
+				for i := 0; i < 5; i++ {
+					costs[y+j*size][x+i*size].risk = (costs[y+(j-1)*size][x+i*size].risk % 9) + 1
+				}
+			}
+		}
+		scanner.Scan()
+		line = scanner.Text()
+	}
+	size = fullsize
+	costs[0][0].cost = 0
+	nq[0] = &costs[0][0]
+	heap.Init(&nq)
+
+	for {
+		n := heap.Pop(&nq).(*Node)
+		if n.x == size-1 && n.y == size-1 {
+			fmt.Println(n.cost)
+			break
+		}
+		calculateTentativeDistance(n.x-1, n.y, n.cost)
+		calculateTentativeDistance(n.x+1, n.y, n.cost)
+		calculateTentativeDistance(n.x, n.y-1, n.cost)
+		calculateTentativeDistance(n.x, n.y+1, n.cost)
+	}
+}