feat: wip on day 10 part 2
This commit is contained in:
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package machine
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import (
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"fmt"
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"math"
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"regexp"
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"slices"
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@@ -119,49 +118,211 @@ func (m machine) ConfigureLights() int {
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}
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func (m machine) ConfigureJoltages() int {
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minPresses := 0
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// counters := make([]int, len(m.joltageSettings))
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matrix := m.createMatrix()
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// given the target joltage of a counter
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// how many times can I press a particular button
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// before making one of the counters that the button
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// affects invalid
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// 3,5,4,7
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// 0 (3)
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// 1 (1,3)
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// 2 (2)
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// 3 (2,3)
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// 4 (0,2)
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// 5 (0,1)
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eliminated := performGaussianElimination(matrix)
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pivots, freeVars := analyzeMatrix(eliminated)
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// (0n * 1) + (1n * 0) + (1n * 1) + (3n * 1) = 7
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// 2n + 3n + 4n = 4
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numVars := len(matrix[0]) - 1
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values := make([]int, numVars)
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bestSolution := Solution{sum: math.MaxInt}
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// TODO: I need to use Gausian elimination
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// to solve this
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// TODO: Or matrix method maybe?
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iterativeSearch(freeVars, pivots, eliminated, values, &bestSolution)
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return bestSolution.sum
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}
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type Solution struct {
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values []int
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sum int
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found bool
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}
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func (m machine) createMatrix() [][]float64 {
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rows := len(m.desiredJoltages)
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cols := len(m.buttons)
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grid := make([][]int, rows)
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matrix := make([][]float64, rows)
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for r := range rows {
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grid[r] = make([]int, cols+1)
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matrix[r] = make([]float64, cols+1)
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for i, b := range m.buttons {
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for _, sw := range b.Switches() {
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if sw == r {
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grid[r][i] = 1
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matrix[r][i] = 1
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}
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}
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}
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grid[r][cols] = m.desiredJoltages[r]
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fmt.Println(grid[r])
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matrix[r][cols] = float64(m.desiredJoltages[r])
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}
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fmt.Println()
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return matrix
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}
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return minPresses
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func performGaussianElimination(m [][]float64) [][]float64 {
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rows := len(m)
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cols := len(m[0])
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pivotColumn := 0
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mCopy := make([][]float64, rows)
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for i := range rows {
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mCopy[i] = make([]float64, cols)
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copy(mCopy[i], m[i])
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}
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for r1 := range rows {
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if cols <= pivotColumn {
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return mCopy
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}
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currentRow := r1
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for mCopy[currentRow][pivotColumn] == 0 {
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currentRow++
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if rows == currentRow {
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currentRow = r1
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pivotColumn++
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if cols == pivotColumn {
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return mCopy
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}
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}
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}
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mCopy[currentRow], mCopy[r1] = mCopy[r1], mCopy[currentRow]
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pivotValue := mCopy[r1][pivotColumn]
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if pivotValue != 0 {
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for j := range cols {
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mCopy[r1][j] /= pivotValue
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}
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}
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for r2 := range rows {
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if r2 != r1 {
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factor := mCopy[r2][pivotColumn]
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for col := range cols {
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mCopy[r2][col] -= factor * mCopy[r1][col]
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}
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}
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}
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pivotColumn++
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}
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return mCopy
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}
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func analyzeMatrix(m [][]float64) (map[int]int, []int) {
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pivots := make(map[int]int)
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cols := len(m[0])
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numVars := cols - 1
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isFree := make([]bool, numVars)
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for i := range isFree {
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isFree[i] = true
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}
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rows := len(m)
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for r := range rows {
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for c := 0; c < cols-1; c++ {
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if math.Abs(m[r][c]-1.0) < 1e-9 {
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pivots[c] = r
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isFree[c] = false
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break
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}
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}
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}
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freeVars := []int{}
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for i, free := range isFree {
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if free {
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freeVars = append(freeVars, i)
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}
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}
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return pivots, freeVars
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}
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func iterativeSearch(freeVars []int, pivots map[int]int, matrix [][]float64, values []int, best *Solution) {
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if len(freeVars) == 0 {
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evaluateSolution(pivots, matrix, values, best)
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return
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}
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counters := make([]int, len(freeVars))
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limit := 250
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for {
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for i, counterVal := range counters {
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values[freeVars[i]] = counterVal
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}
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evaluateSolution(pivots, matrix, values, best)
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idx := len(counters) - 1
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for idx >= 0 {
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counters[idx]++
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if counters[idx] > limit {
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counters[idx] = 0
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idx--
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} else {
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break
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}
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}
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if idx < 0 {
|
||||
break
|
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}
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}
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}
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func evaluateSolution(pivots map[int]int, m [][]float64, values []int, best *Solution) {
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isValid := true
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currentSum := 0
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cols := len(m[0])
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for col, row := range pivots {
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sum := m[row][cols-1]
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for c := 0; c < cols-1; c++ {
|
||||
if c != col {
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coeff := m[row][c]
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||||
sum -= coeff * float64(values[c])
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}
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}
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values[col] = int(math.Round(sum))
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}
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for _, v := range values {
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if v < 0 {
|
||||
isValid = false
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break
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}
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currentSum += v
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||||
}
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if isValid {
|
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if currentSum < best.sum {
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best.sum = currentSum
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best.values = make([]int, len(values))
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copy(best.values, values)
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best.found = true
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}
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}
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}
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