day 21
This commit is contained in:
Moritz Hölting
parent
082eb03bc1
commit
0278599411
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@ -1,2 +1,4 @@
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/target
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/target
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/erl_crash.dump
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/erl_crash.dump
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zig-out/
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zig-cache/
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@ -206,6 +206,14 @@ dependencies = [
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"num",
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"num",
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]
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]
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[[package]]
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name = "day-21"
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version = "0.0.0"
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dependencies = [
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"indoc",
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"itertools",
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]
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[[package]]
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[[package]]
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name = "deprecate-until"
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name = "deprecate-until"
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version = "0.1.1"
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version = "0.1.1"
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@ -448,9 +456,9 @@ checksum = "830b246a0e5f20af87141b25c173cd1b609bd7779a4617d6ec582abaf90870f3"
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[[package]]
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[[package]]
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name = "pathfinding"
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name = "pathfinding"
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version = "4.4.0"
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version = "4.6.0"
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source = "registry+https://github.com/rust-lang/crates.io-index"
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source = "registry+https://github.com/rust-lang/crates.io-index"
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checksum = "752866d4511516a35883728309499db42696f388263586b70659a5461e641db5"
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checksum = "3ea07a6e677e47d6a84724d4fdf88b1e37fcb49ac94e236d7caeefd8fee75c8a"
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dependencies = [
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dependencies = [
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"deprecate-until",
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"deprecate-until",
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"fixedbitset",
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"fixedbitset",
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@ -0,0 +1,10 @@
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[package]
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name = "day-21"
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version = "0.0.0"
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edition = "2021"
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[dev-dependencies]
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indoc.workspace = true
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[dependencies]
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itertools.workspace = true
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@ -0,0 +1,131 @@
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@ -0,0 +1,115 @@
|
||||||
|
use itertools::Itertools;
|
||||||
|
|
||||||
|
fn main() {
|
||||||
|
println!("{}", part1(include_str!("./input.txt"), 64));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn part1(input: &str, steps: u32) -> usize {
|
||||||
|
let map = input
|
||||||
|
.lines()
|
||||||
|
.map(|line| line.chars().map(Plot::from).collect())
|
||||||
|
.collect::<Vec<Vec<_>>>();
|
||||||
|
|
||||||
|
let starting = map
|
||||||
|
.iter()
|
||||||
|
.enumerate()
|
||||||
|
.find_map(|(y, l)| {
|
||||||
|
l.iter().enumerate().find_map(|(x, p)| {
|
||||||
|
if p == &Plot::Starting {
|
||||||
|
Some((x, y))
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
None
|
||||||
|
}
|
||||||
|
})
|
||||||
|
})
|
||||||
|
.expect("no starting plot");
|
||||||
|
|
||||||
|
let reachable = std::iter::successors(Some(vec![(starting, 0)]), |prev| {
|
||||||
|
let next = prev
|
||||||
|
.iter()
|
||||||
|
.flat_map(|p| {
|
||||||
|
successors(*p, &map)
|
||||||
|
.into_iter()
|
||||||
|
.filter(|(_, cur_steps)| *cur_steps <= steps)
|
||||||
|
})
|
||||||
|
.sorted()
|
||||||
|
.dedup()
|
||||||
|
.collect::<Vec<_>>();
|
||||||
|
if next.is_empty() {
|
||||||
|
None
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
Some(next)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
})
|
||||||
|
.collect::<Vec<_>>();
|
||||||
|
|
||||||
|
reachable.last().expect("no last element").len()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn successors(
|
||||||
|
((x, y), step_count): ((usize, usize), u32),
|
||||||
|
map: &Vec<Vec<Plot>>,
|
||||||
|
) -> Vec<((usize, usize), u32)> {
|
||||||
|
let mut successors = vec![];
|
||||||
|
if x > 0 && map[y][x - 1] != Plot::Stone {
|
||||||
|
successors.push(((x - 1, y), step_count + 1));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if y > 0 && map[y - 1][x] != Plot::Stone {
|
||||||
|
successors.push(((x, y - 1), step_count + 1));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if x < map[0].len() - 1 && map[y][x + 1] != Plot::Stone {
|
||||||
|
successors.push(((x + 1, y), step_count + 1));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if y < map.len() - 1 && map[y + 1][x] != Plot::Stone {
|
||||||
|
successors.push(((x, y + 1), step_count + 1));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
successors
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[derive(Debug, PartialEq, Eq, Clone, Copy)]
|
||||||
|
enum Plot {
|
||||||
|
Starting,
|
||||||
|
Garden,
|
||||||
|
Stone,
|
||||||
|
}
|
||||||
|
impl From<char> for Plot {
|
||||||
|
fn from(c: char) -> Self {
|
||||||
|
match c {
|
||||||
|
'.' => Plot::Garden,
|
||||||
|
'#' => Plot::Stone,
|
||||||
|
'S' => Plot::Starting,
|
||||||
|
_ => panic!("Invalid plot"),
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[cfg(test)]
|
||||||
|
mod tests {
|
||||||
|
use super::*;
|
||||||
|
use indoc::indoc;
|
||||||
|
|
||||||
|
#[test]
|
||||||
|
fn test_part1() {
|
||||||
|
assert_eq!(
|
||||||
|
part1(
|
||||||
|
indoc!(
|
||||||
|
"
|
||||||
|
...........
|
||||||
|
.....###.#.
|
||||||
|
.###.##..#.
|
||||||
|
..#.#...#..
|
||||||
|
....#.#....
|
||||||
|
.##..S####.
|
||||||
|
.##..#...#.
|
||||||
|
.......##..
|
||||||
|
.##.#.####.
|
||||||
|
.##..##.##.
|
||||||
|
...........
|
||||||
|
"
|
||||||
|
),
|
||||||
|
6
|
||||||
|
),
|
||||||
|
16
|
||||||
|
);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
@ -0,0 +1,303 @@
|
||||||
|
use itertools::Itertools;
|
||||||
|
use std::collections::{HashMap, HashSet, VecDeque};
|
||||||
|
|
||||||
|
fn main() {
|
||||||
|
println!("{}", part2(include_str!("./input.txt"), 26501365));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/// Assumptions for part 2:
|
||||||
|
/// Line and column of the starting point are completely empty
|
||||||
|
/// Borders are completely empty
|
||||||
|
/// The garden is of odd size with the starting point in the middle
|
||||||
|
/// The garden is a square
|
||||||
|
/// The step count is a whole number of the gardens width plus half the width
|
||||||
|
fn part2(input: &str, steps: u32) -> usize {
|
||||||
|
/* IDEA:
|
||||||
|
the inner repetitions of the garden have all the same amount of reachable plots,
|
||||||
|
grouped by whether they are entered with an odd or even amount of steps.
|
||||||
|
The corners of this diagonal square of reachable plots have the size of the
|
||||||
|
garden minus one steps remaining and are different from each other.
|
||||||
|
the small triangles have half the size of the garden minus one steps remaining
|
||||||
|
and are entered from the corners.
|
||||||
|
the big triangles have the size of the garden plus half the size of the garden
|
||||||
|
of steps remaining and are also entered from the corners.
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
let map = input
|
||||||
|
.lines()
|
||||||
|
.map(|line| line.chars().map(Plot::from).collect())
|
||||||
|
.collect::<Vec<Vec<_>>>();
|
||||||
|
|
||||||
|
assert!(map.len() == map[0].len(), "garden is not a square");
|
||||||
|
assert!(
|
||||||
|
steps as usize % map.len() == map.len() / 2,
|
||||||
|
"steps is not a whole number of the gardens width plus half the width"
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
let starting = map
|
||||||
|
.iter()
|
||||||
|
.enumerate()
|
||||||
|
.find_map(|(y, l)| {
|
||||||
|
l.iter().enumerate().find_map(|(x, p)| {
|
||||||
|
if p == &Plot::Starting {
|
||||||
|
Some((x, y))
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
None
|
||||||
|
}
|
||||||
|
})
|
||||||
|
})
|
||||||
|
.expect("no starting plot");
|
||||||
|
|
||||||
|
assert!(
|
||||||
|
starting.0 == map.len() / 2 && starting.1 == map.len() / 2,
|
||||||
|
"starting point is not in the middle of the garden"
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
let grid_width = steps as usize / map.len() - 1;
|
||||||
|
|
||||||
|
// round down to even number
|
||||||
|
let odd_grids_amount = (grid_width / 2 * 2 + 1).pow(2);
|
||||||
|
let even_grids_amount = ((grid_width + 1) / 2 * 2).pow(2);
|
||||||
|
|
||||||
|
let odd_points_each = fill(starting, map.len() as u32 * 2 + 1, &map);
|
||||||
|
let even_points_each = fill(starting, map.len() as u32 * 2, &map);
|
||||||
|
|
||||||
|
let top_corner_points = fill((starting.0, map.len() - 1), map.len() as u32 - 1, &map);
|
||||||
|
let right_corner_points = fill((0, starting.1), map.len() as u32 - 1, &map);
|
||||||
|
let bottom_corner_points = fill((starting.0, 0), map.len() as u32 - 1, &map);
|
||||||
|
let left_corner_points = fill((map.len() - 1, starting.1), map.len() as u32 - 1, &map);
|
||||||
|
|
||||||
|
let corner_points =
|
||||||
|
top_corner_points + right_corner_points + bottom_corner_points + left_corner_points;
|
||||||
|
|
||||||
|
let small_top_right_points = fill((0, map.len() - 1), map.len() as u32 / 2 - 1, &map);
|
||||||
|
let small_top_left_points = fill(
|
||||||
|
(map.len() - 1, map.len() - 1),
|
||||||
|
map.len() as u32 / 2 - 1,
|
||||||
|
&map,
|
||||||
|
);
|
||||||
|
let small_bottom_right_points = fill((0, 0), map.len() as u32 / 2 - 1, &map);
|
||||||
|
let small_bottom_left_points = fill((map.len() - 1, 0), map.len() as u32 / 2 - 1, &map);
|
||||||
|
|
||||||
|
let small_points = (small_top_right_points
|
||||||
|
+ small_top_left_points
|
||||||
|
+ small_bottom_right_points
|
||||||
|
+ small_bottom_left_points)
|
||||||
|
* (grid_width + 1);
|
||||||
|
|
||||||
|
let large_top_right_points = fill((0, map.len() - 1), map.len() as u32 * 3 / 2 - 1, &map);
|
||||||
|
let large_top_left_points = fill(
|
||||||
|
(map.len() - 1, map.len() - 1),
|
||||||
|
map.len() as u32 * 3 / 2 - 1,
|
||||||
|
&map,
|
||||||
|
);
|
||||||
|
let large_bottom_right_points = fill((0, 0), map.len() as u32 * 3 / 2 - 1, &map);
|
||||||
|
let large_bottom_left_points = fill((map.len() - 1, 0), map.len() as u32 * 3 / 2 - 1, &map);
|
||||||
|
|
||||||
|
let large_points = (large_top_right_points
|
||||||
|
+ large_top_left_points
|
||||||
|
+ large_bottom_right_points
|
||||||
|
+ large_bottom_left_points)
|
||||||
|
* grid_width;
|
||||||
|
|
||||||
|
odd_grids_amount * odd_points_each
|
||||||
|
+ even_grids_amount * even_points_each
|
||||||
|
+ corner_points
|
||||||
|
+ small_points
|
||||||
|
+ large_points
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn fill((starting_x, starting_y): (usize, usize), steps: u32, map: &Vec<Vec<Plot>>) -> usize {
|
||||||
|
let mut ans = HashSet::new();
|
||||||
|
let mut seen = HashSet::new();
|
||||||
|
seen.insert((starting_x, starting_y));
|
||||||
|
let mut queue = VecDeque::new();
|
||||||
|
queue.push_back(((starting_x, starting_y), steps));
|
||||||
|
|
||||||
|
while let Some(((x, y), remaining_steps)) = queue.pop_front() {
|
||||||
|
if remaining_steps % 2 == 0 {
|
||||||
|
ans.insert((x, y));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if remaining_steps == 0 {
|
||||||
|
continue;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
let directions = [
|
||||||
|
Some((x + 1, y)),
|
||||||
|
x.checked_sub(1).map(|x| (x, y)),
|
||||||
|
Some((x, y + 1)),
|
||||||
|
y.checked_sub(1).map(|y| (x, y)),
|
||||||
|
];
|
||||||
|
|
||||||
|
for (nx, ny) in directions.into_iter().flatten() {
|
||||||
|
if ny >= map.len()
|
||||||
|
|| nx >= map[0].len()
|
||||||
|
|| seen.contains(&(nx, ny))
|
||||||
|
|| map[ny][nx] == Plot::Stone
|
||||||
|
{
|
||||||
|
continue;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
seen.insert((nx, ny));
|
||||||
|
queue.push_back(((nx, ny), remaining_steps - 1))
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
ans.len()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[derive(Debug, PartialEq, Eq, Clone, Copy)]
|
||||||
|
enum Plot {
|
||||||
|
Starting,
|
||||||
|
Garden,
|
||||||
|
Stone,
|
||||||
|
}
|
||||||
|
impl From<char> for Plot {
|
||||||
|
fn from(c: char) -> Self {
|
||||||
|
match c {
|
||||||
|
'.' => Plot::Garden,
|
||||||
|
'#' => Plot::Stone,
|
||||||
|
'S' => Plot::Starting,
|
||||||
|
_ => panic!("Invalid plot"),
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[allow(dead_code)]
|
||||||
|
/// Bruteforce
|
||||||
|
/// Takes too long
|
||||||
|
fn part2_bruteforce(input: &str, steps: u32) -> usize {
|
||||||
|
let map = input
|
||||||
|
.lines()
|
||||||
|
.map(|line| line.chars().map(Plot::from).collect())
|
||||||
|
.collect::<Vec<Vec<_>>>();
|
||||||
|
|
||||||
|
let starting = map
|
||||||
|
.iter()
|
||||||
|
.enumerate()
|
||||||
|
.find_map(|(y, l)| {
|
||||||
|
l.iter().enumerate().find_map(|(x, p)| {
|
||||||
|
if p == &Plot::Starting {
|
||||||
|
Some((x as i128, y as i128))
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
None
|
||||||
|
}
|
||||||
|
})
|
||||||
|
})
|
||||||
|
.expect("no starting plot");
|
||||||
|
|
||||||
|
let mut visited = HashSet::new();
|
||||||
|
visited.insert(starting);
|
||||||
|
let mut new = HashSet::new();
|
||||||
|
new.insert(starting);
|
||||||
|
let mut cache = HashMap::new();
|
||||||
|
cache.insert(0, 1);
|
||||||
|
|
||||||
|
let reachable = std::iter::successors(Some(vec![(starting, 0)]), |prev| {
|
||||||
|
let next = prev
|
||||||
|
.iter()
|
||||||
|
.flat_map(|p| {
|
||||||
|
successors(*p, &map)
|
||||||
|
.into_iter()
|
||||||
|
.filter(|(_, cur_steps)| *cur_steps <= steps)
|
||||||
|
})
|
||||||
|
.sorted()
|
||||||
|
.dedup()
|
||||||
|
.collect::<Vec<_>>();
|
||||||
|
if next.is_empty() {
|
||||||
|
None
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
Some(next)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
})
|
||||||
|
.collect::<Vec<_>>();
|
||||||
|
|
||||||
|
reachable.last().expect("no last element").len()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fn successors(
|
||||||
|
((x, y), step_count): ((i128, i128), u32),
|
||||||
|
map: &Vec<Vec<Plot>>,
|
||||||
|
) -> Vec<((i128, i128), u32)> {
|
||||||
|
let height = map.len();
|
||||||
|
let width = map[0].len();
|
||||||
|
let ux = (x.rem_euclid(width as i128)) as usize;
|
||||||
|
let uy = (y.rem_euclid(height as i128)) as usize;
|
||||||
|
let mut successors = vec![];
|
||||||
|
if (ux > 0 && map[uy][ux - 1] != Plot::Stone) || (ux == 0 && map[uy][width - 1] != Plot::Stone)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
successors.push(((x - 1, y), step_count + 1));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if (uy > 0 && map[uy - 1][ux] != Plot::Stone) || (uy == 0 && map[height - 1][ux] != Plot::Stone)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
successors.push(((x, y - 1), step_count + 1));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if (ux < width - 1 && map[uy][ux + 1] != Plot::Stone)
|
||||||
|
|| (ux == width - 1 && map[uy][0] != Plot::Stone)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
successors.push(((x + 1, y), step_count + 1));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if (uy < height - 1 && map[uy + 1][ux] != Plot::Stone)
|
||||||
|
|| (uy == height - 1 && map[0][ux] != Plot::Stone)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
successors.push(((x, y + 1), step_count + 1));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
successors
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[cfg(test)]
|
||||||
|
mod tests {
|
||||||
|
use super::*;
|
||||||
|
use indoc::indoc;
|
||||||
|
|
||||||
|
const INPUT: &str = indoc!(
|
||||||
|
"
|
||||||
|
...........
|
||||||
|
.....###.#.
|
||||||
|
.###.##..#.
|
||||||
|
..#.#...#..
|
||||||
|
....#.#....
|
||||||
|
.##..S####.
|
||||||
|
.##..#...#.
|
||||||
|
.......##..
|
||||||
|
.##.#.####.
|
||||||
|
.##..##.##.
|
||||||
|
...........
|
||||||
|
"
|
||||||
|
);
|
||||||
|
|
||||||
|
#[test]
|
||||||
|
#[ignore = "not working because of assumptions"]
|
||||||
|
fn test_part2_6() {
|
||||||
|
assert_eq!(part2(INPUT, 6), 16);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
#[test]
|
||||||
|
#[ignore = "not working because of assumptions"]
|
||||||
|
fn test_part2_10() {
|
||||||
|
assert_eq!(part2(INPUT, 10), 50);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
#[test]
|
||||||
|
#[ignore = "not working because of assumptions"]
|
||||||
|
fn test_part2_50() {
|
||||||
|
assert_eq!(part2(INPUT, 50), 1594);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
#[test]
|
||||||
|
#[ignore = "not working because of assumptions"]
|
||||||
|
fn test_part2_100() {
|
||||||
|
assert_eq!(part2(INPUT, 100), 6536);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
#[test]
|
||||||
|
#[ignore = "not working because of assumptions"]
|
||||||
|
fn test_part2_500() {
|
||||||
|
assert_eq!(part2(INPUT, 500), 167004);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
#[test]
|
||||||
|
#[ignore = "not working because of assumptions"]
|
||||||
|
fn test_part2_1000() {
|
||||||
|
assert_eq!(part2(INPUT, 1000), 668697);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
#[test]
|
||||||
|
#[ignore = "not working because of assumptions"]
|
||||||
|
fn test_part2_5000() {
|
||||||
|
assert_eq!(part2(INPUT, 5000), 16733044);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
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