201718
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206
2017/18.cpp
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206
2017/18.cpp
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@ -0,0 +1,206 @@
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#include <algorithm>
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#include <cctype>
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#include <cstdint>
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#include <deque>
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#include <iostream>
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#include <iterator>
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#include <map>
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#include <optional>
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#include <variant>
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#include <vector>
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#include <doctest.h>
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#include <aocpp/Startup.hpp>
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#include <aocpp/Overloaded.hpp>
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namespace {
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using Name = std::string;
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using Value = std::int64_t;
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struct Literal { Value value; };
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struct Variable { Name name; };
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using Expression = std::variant<Literal, Variable>;
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struct Set { Name x; Expression y; };
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struct Add { Name x; Expression y; };
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struct Mul { Name x; Expression y; };
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struct Mod { Name x; Expression y; };
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struct Jgz { Expression x; Expression y; };
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struct Rcv { Name x; };
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struct Snd { Expression x; };
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using Instruction = std::variant<Set, Add, Mul, Mod, Jgz, Rcv, Snd>;
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auto IsName(std::string const& word) {
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return std::all_of(word.begin(), word.end(), [](auto c) { return std::isalpha(c); });
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}
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auto ParseName(std::istream & in) -> Name
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{
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std::string word;
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in >> word;
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if (IsName(word)) { return word; }
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throw std::runtime_error{"bad name"};
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}
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auto ParseExpression(std::istream & in) -> Expression
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{
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std::string word;
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in >> word;
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if (IsName(word)) {
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return Variable{word};
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} else {
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return Literal{std::stoll(word)};
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}
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}
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auto Parse(std::istream & in) -> std::vector<Instruction> {
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std::vector<Instruction> result;
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std::string op;
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while (in >> op) {
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if ("set" == op) {
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auto x = ParseName(in);
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auto y = ParseExpression(in);
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result.push_back(Set{x,y});
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} else if ("add" == op) {
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auto x = ParseName(in);
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auto y = ParseExpression(in);
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result.push_back(Add{x,y});
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} else if ("mul" == op) {
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auto x = ParseName(in);
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|
auto y = ParseExpression(in);
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result.push_back(Mul{x,y});
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|
} else if ("mod" == op) {
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auto x = ParseName(in);
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|
auto y = ParseExpression(in);
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|
result.push_back(Mod{x,y});
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|
} else if ("jgz" == op) {
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auto x = ParseExpression(in);
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|
auto y = ParseExpression(in);
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result.push_back(Jgz{x,y});
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} else if ("rcv" == op) {
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auto x = ParseName(in);
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result.push_back(Rcv{x});
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|
} else if ("snd" == op) {
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auto x = ParseExpression(in);
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result.push_back(Snd{x});
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} else {
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throw std::runtime_error{"unknown op"};
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}
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}
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return result;
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}
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struct Send { Value sent; };
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struct Receive { Value & target; };
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struct Halt {};
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using Effect = std::variant<Send, Receive, Halt>;
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struct Machine {
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std::vector<Instruction> const& program_;
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std::map<Name, Value> registers_;
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std::size_t pc_;
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public:
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Machine(std::vector<Instruction> const& program)
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: program_{program}, registers_{}, pc_{}
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{}
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auto Eval(Expression expression) -> Value {
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return std::visit(overloaded{
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[](Literal l) { return l.value; },
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[&](Variable v) { return registers_[v.name]; },
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}, expression);
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}
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auto Step() -> Effect {
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while (pc_ < program_.size()) {
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if (auto effect = std::visit(overloaded{
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[&](Set instruction) -> std::optional<Effect> { registers_[instruction.x] = Eval(instruction.y); pc_++; return {}; },
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[&](Add instruction) -> std::optional<Effect> { registers_[instruction.x] += Eval(instruction.y); pc_++; return {}; },
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|
[&](Mul instruction) -> std::optional<Effect> { registers_[instruction.x] *= Eval(instruction.y); pc_++; return {}; },
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|
[&](Mod instruction) -> std::optional<Effect> { registers_[instruction.x] %= Eval(instruction.y); pc_++; return {}; },
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|
[&](Jgz instruction) -> std::optional<Effect> { pc_ += Eval(instruction.x) > 0 ? Eval(instruction.y) : 1; return {}; },
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|
[&](Snd instruction) -> std::optional<Effect> { pc_++; return Send{Eval(instruction.x)}; },
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|
[&](Rcv instruction) -> std::optional<Effect> { pc_++; return Receive{registers_[instruction.x]}; },
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},
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program_[pc_]))
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{
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return *effect;
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}
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}
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return Halt{};
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}
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};
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auto Part1(std::vector<Instruction> const& program) -> Value {
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Value last_sound = -1;
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Machine m { program };
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for(;;) {
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auto effect = m.Step();
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switch (effect.index()) {
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case 0: last_sound = std::get<0>(effect).sent; break;
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|
case 1: if (std::get<1>(effect).target > 0) { return last_sound; } break;
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default: throw std::runtime_error{"program halted"};
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}
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}
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}
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auto Spin(Machine & m, std::deque<Value> & input, std::deque<Value> & output) -> Value* {
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for(;;) {
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auto effect = m.Step();
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|
switch (effect.index()) {
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|
case 0: output.push_back(std::get<0>(effect).sent); break;
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|
case 1: {
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auto & target = std::get<1>(effect).target;
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if (input.empty()) {
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return ⌖
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} else {
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target = input.front();
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input.pop_front();
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}
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break;
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}
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|
default: throw std::runtime_error{"program halted"};
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}
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}
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}
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auto Part2(std::vector<Instruction> const& program) -> std::size_t {
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Machine m0 { program };
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Machine m1 { program };
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m1.registers_["p"] = 1;
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std::deque<Value> inputs0;
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std::deque<Value> inputs1;
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auto stuck0 = Spin(m0, inputs0, inputs1);
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auto stuck1 = Spin(m1, inputs1, inputs0);
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std::size_t result = inputs0.size();
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while(!(inputs0.empty() && inputs1.empty())) {
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if (!inputs0.empty()) {
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*stuck0 = inputs0.front(); inputs0.pop_front();
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stuck0 = Spin(m0, inputs0, inputs1);
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}
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|
if (!inputs1.empty()) {
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|
*stuck1 = inputs1.front(); inputs1.pop_front();
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|
result -= inputs0.size();
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|
stuck1 = Spin(m1, inputs1, inputs0);
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|
result += inputs0.size();
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|
}
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}
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return result;
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}
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} // namespace
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auto main(int argc, char** argv) -> int {
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auto program = Parse(aocpp::Startup(argc, argv));
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std::cout << "Part 1: " << Part1(program) << std::endl;
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|
std::cout << "Part 2: " << Part2(program) << std::endl;
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|
}
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2
2017/CMakeLists.txt
Normal file
2
2017/CMakeLists.txt
Normal file
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@ -0,0 +1,2 @@
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add_executable(2017_18 18.cpp)
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target_link_libraries(2017_18 aocpp)
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@ -1,7 +1,7 @@
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cmake_minimum_required(VERSION 3.13)
|
cmake_minimum_required(VERSION 3.13)
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set(CMAKE_C_STANDARD 11)
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set(CMAKE_C_STANDARD 11)
|
||||||
set(CMAKE_CXX_STANDARD 20)
|
set(CMAKE_CXX_STANDARD 20)
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project(aocpp19
|
project(aocpp
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VERSION 1
|
VERSION 1
|
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LANGUAGES C CXX
|
LANGUAGES C CXX
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)
|
)
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@ -15,9 +15,10 @@ else()
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endif()
|
endif()
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find_package(PkgConfig)
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find_package(PkgConfig)
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pkg_check_modules(GMP REQUIRED IMPORTED_TARGET gmp)
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pkg_check_modules(GMP REQUIRED IMPORTED_TARGET gmpxx)
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add_subdirectory(lib)
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add_subdirectory(lib)
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||||||
add_subdirectory(zmod)
|
add_subdirectory(zmod)
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add_subdirectory(intcode)
|
add_subdirectory(intcode)
|
||||||
|
add_subdirectory(2017)
|
||||||
add_subdirectory(2019)
|
add_subdirectory(2019)
|
||||||
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9
lib/include/aocpp/Overloaded.hpp
Normal file
9
lib/include/aocpp/Overloaded.hpp
Normal file
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@ -0,0 +1,9 @@
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#ifndef AOCPP_OVERLOADED_HPP_
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#define AOCPP_OVERLOADED_HPP_
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// helper type for the visitor #4
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template<class... Ts> struct overloaded : Ts... { using Ts::operator()...; };
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|
// explicit deduction guide (not needed as of C++20)
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|
template<class... Ts> overloaded(Ts...) -> overloaded<Ts...>;
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||||||
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||||||
|
#endif // AOCPP_OVERLOADED_HPP_
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@ -21,6 +21,12 @@ public:
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return {value + rhs.value};
|
return {value + rhs.value};
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}
|
}
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auto operator+=(ZMod const& rhs) -> ZMod & {
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value += rhs.value;
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mpz_mod_ui(this->value.get_mpz_t(), value.get_mpz_t(), Mod);
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return *this;
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}
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auto operator-() const -> ZMod {
|
auto operator-() const -> ZMod {
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return {-value};
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return {-value};
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}
|
}
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@ -29,10 +35,22 @@ public:
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return {value - rhs.value};
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return {value - rhs.value};
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}
|
}
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||||||
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||||||
|
auto operator-=(ZMod const& rhs) -> ZMod & {
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||||||
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value -= rhs.value;
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||||||
|
mpz_mod_ui(value.get_mpz_t(), value.get_mpz_t(), Mod);
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||||||
|
return *this;
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|
}
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||||||
|
|
||||||
auto operator*(ZMod const& rhs) const -> ZMod {
|
auto operator*(ZMod const& rhs) const -> ZMod {
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return {value * rhs.value};
|
return {value * rhs.value};
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
auto operator*=(ZMod const& rhs) -> ZMod & {
|
||||||
|
value -= rhs.value;
|
||||||
|
mpz_mod_ui(value.get_mpz_t(), value.get_mpz_t(), Mod);
|
||||||
|
return *this;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
auto inverse() const -> ZMod {
|
auto inverse() const -> ZMod {
|
||||||
mpz_class m{Mod};
|
mpz_class m{Mod};
|
||||||
ZMod result;
|
ZMod result;
|
||||||
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