È il sesto giorno dell'Avvento del Codice . Oggi trasformeremo la crescita esponenziale in una soluzione spaziale costante e daremo un'occhiata alla programmazione in fase di compilazione.

Come sempre, prova a risolvere il problema prima di guardare la soluzione. Per tutti gli articoli di questa serie, controlla questo elenco .

Giorno6: Parte 1 e Parte 2

Abbiamo il compito di modellare una popolazione di pesci lanterna che si riproduce ogni sette giorni (con la nuova generazione che ha bisogno di due cicli extra per "crescere"). Sfortunatamente, modellare un tale sistema ci costringe a evitare di modellare ogni individuo poiché la memoria si esaurirebbe rapidamente.

Quindi, come possiamo riformulare il problema in modo da non dover tenere traccia di ogni individuo? Considera che tutti i lanternfish con lo stesso timer interno si comportano allo stesso modo, quindi possiamo tenere traccia del numero di lanternfish con ogni stato del timer interno, che sarà sempre e solo 0..8. Ogni giorno, rimuoviamo il primo elemento, che è il numero di pesci lanterna che si riproducono, spostando tutti gli altri pesci lanterna in uno stato interno inferiore e aggiungiamo il pesce lanterna che si riproduce agli stati 6(per i genitori) e 8(per la prole).

Usiamo std::dequeper rendere facile il passaggio degli stati.

Per i test, abbiamo un test semplice che verifica se i lanternfish si riproducono correttamente e quindi utilizzano i dati di test da AoC:

L'implementazione segue la struttura delineata:

Dobbiamo stare attenti poiché possiamo facilmente traboccare con uint32_t, questo è il motivo per cui istanziamo std::accumulatecon UINT64_C(0)che forza che la somma corrente sia uint64_t(riga 19). Verifichiamo anche l'overflow durante la riproduzione (riga 26).

Infine, nel nostro main, leggiamo l'input di una riga e il ciclo per il numero richiesto di generazioni:

Day6: soluzione in fase di compilazione

Poiché la soluzione al problema di oggi era così semplice, ho deciso di fornire un bonus, ovvero una soluzione che calcola completamente durante la fase di compilazione.

Con il moderno C++ possiamo evitare il tipico codice spaghetti template del vecchio. Le funzioni Constexpr ora consentono un'elevata espressività e molte delle funzionalità della libreria standard sono disponibili come constexpr.

Link e note tecniche

Il repository con le soluzioni giornaliere è disponibile su: https://github.com/HappyCerberus/moderncpp-aoc-2021.

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E per favore, non dimenticare di provare Advent of Code per te stesso.

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