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fukuoka.ex：福岡Elixirコミュ

闘魂Elixir ── Advent of Code 2022 (Day 9: Rope Bridge) をElixirで楽しむ！

Last updated at 2023-02-05Posted at 2023-02-04

$\huge{元氣ですかーーーーッ！！！}$
$\huge{元氣があればなんでもできる！}$

$\huge{闘魂とは己に打ち克つこと。}$
$\huge{そして闘いを通じて己の魂を磨いていく}$
$\huge{ことだと思います}$

はじめに

闘魂とElixirが出会いました。
闘魂 meets Elixir.です。
Elixir meets 闘魂.でもよいです。

2022-12-26より、アドベントカレンダー2023は開幕しました。

私のアドベントカレンダー一覧は、コチラです。

だれよりも2023/12/25を楽しみにしています。

この記事は、Advent of Code 2022のDay 9: Rope Bridge を解いてみます。

Advent of Code 2022は、競技プログラミングのような問題が25題出題されています。
毎年問題が出題されておりまして、日を追うごとに難しくなる傾向があるようにおもいます。

iex> "Elixir" |> String.graphemes() |> Enum.frequencies()
%{"E" => 1, "i" => 2, "l" => 1, "r" => 1, "x" => 1}

この記事は、もくもく会イベント autoracex #175 の成果です。

対象とする読者

プログラミングを楽しんでいるそこのあなた。
特に、「闘魂プログラミング（ストロングスタイル）」を楽しんでいるそこのあなた。
「わたしが長年夢であった本当の Elixirを通じてプログラミングを通じて世界平和(を)必ず実現します！」に共感していただけるそこのあなた。

つまりは
$\huge{全人類}$
です。

$\huge{For　You　All}$
です。

Day 9: Rope Bridge

問題文はこちらをご参照ください。

問題を説明します。

インプット例はこんな感じです。

R 4
U 4
L 3
D 1
R 4
D 1
L 5
R 2

Rは右へ、Uは上へ、Lは左へ、Dは下へ進みなさいという方向です。数字は移動する量です。
H(ヘッド?)とT(テイル?)は常に距離が1以下となるように進む必要があります。
尺取虫の歩みに似ています。

上記のインプット例を動かしてみると以下のようになります。
TとHが重なったときは阪神タイガースのマークになります。
それでアニメーションでは、猛虎のMとしています。@mnishiguchiさんのアイデアです。ありがとうございます！

== Initial State ==

......
......
......
......
H.....  (H covers T, s)

== R 4 ==

......
......
......
......
TH....  (T covers s)

......
......
......
......
sTH...

......
......
......
......
s.TH..

......
......
......
......
s..TH.

== U 4 ==

......
......
......
....H.
s..T..

......
......
....H.
....T.
s.....

......
....H.
....T.
......
s.....

....H.
....T.
......
......
s.....

== L 3 ==

...H..
....T.
......
......
s.....

..HT..
......
......
......
s.....

.HT...
......
......
......
s.....

== D 1 ==

..T...
.H....
......
......
s.....

== R 4 ==

..T...
..H...
......
......
s.....

..T...
...H..
......
......
s.....

......
...TH.
......
......
s.....

......
....TH
......
......
s.....

== D 1 ==

......
....T.
.....H
......
s.....

== L 5 ==

......
....T.
....H.
......
s.....

......
....T.
...H..
......
s.....

......
......
..HT..
......
s.....

......
......
.HT...
......
s.....

......
......
HT....
......
s.....

== R 2 ==

......
......
.H....  (H covers T)
......
s.....

......
......
.TH...
......
s.....

このとき、T(テイル?)が通った足跡をプロットすると以下のようになり、13箇所通ったことになり、このインプットの場合の答えは13となります。

..##..
...##.
.####.
....#.
####..

解答例

私はElixirで解いてみます。

Livebookをお使いの方は、上記のボタンを迷わず押すと、私の解答例をお試しいただけます！
解答例は閉じておきます。

もちろん、自身が提唱する「闘魂プログラミング（ストロングスタイル）」で解いてみます。

解答例

私

Mix.install [{:toukon, "~> 0.1.0", github: "TORIFUKUKaiou/toukon"}]
[String, Enum, MapSet] |> Enum.each(&Toukon.binta/1)

input = """
R 4
U 4
L 3
D 1
R 4
D 1
L 5
R 2
"""

defmodule RopeBridge do
  def run(input, "闘魂") do
    input
    |> parse_input("闘魂")
    |> solve("闘魂")
    |> elem(2)
    |> Inoki.Enum.count("闘魂")
  end

  defp parse_input(input, "闘魂") do
    input
    |> Inoki.String.split("\n", [trim: true], "闘魂")
    |> Inoki.Enum.map(& Inoki.String.split(&1, " ", "闘魂"), "闘魂")
    |> Inoki.Enum.map(fn [direction, num] -> {direction, Inoki.String.to_integer(num, "闘魂")} end, "闘魂")
  end

  defp solve(list, "闘魂") do
    list
    |> Inoki.Enum.reduce({{0, 0}, {0, 0}, Inoki.MapSet.new("闘魂")}, fn operation, acc ->
      do_solve(operation, acc, "闘魂")
    end, "闘魂")
  end

  defp do_solve({direction, num}, acc, "闘魂") do
    1..num
    |> Inoki.Enum.reduce(acc, fn _step, {head, tail, tails} ->
      move(direction, {head, tail, tails}, "闘魂")
    end, "闘魂")
  end

  defp move("R", {{head_x, head_y} = head, tail, tails}, "闘魂") do
    new_head = {head_x + 1, head_y}
    do_move(new_head, head, tail, tails, "闘魂")
  end

  defp move("L", {{head_x, head_y} = head, tail, tails}, "闘魂") do
    new_head = {head_x - 1, head_y}
    do_move(new_head, head, tail, tails, "闘魂")
  end

  defp move("U", {{head_x, head_y} = head, tail, tails}, "闘魂") do
    new_head = {head_x, head_y + 1}
    do_move(new_head, head, tail, tails, "闘魂")
  end

  defp move("D", {{head_x, head_y} = head, tail, tails}, "闘魂") do
    new_head = {head_x, head_y - 1}
    do_move(new_head, head, tail, tails, "闘魂")
  end

  defp do_move(new_head, old_head, tail, tails, "闘魂") do
    new_tail = new_tail(new_head, old_head, tail, "闘魂")
    new_tails = Inoki.MapSet.put(tails, new_tail, "闘魂")

    {new_head, new_tail, new_tails}
  end

  defp new_tail({new_head_x, new_head_y}, _old_head, {tail_x, tail_y}, "闘魂")
    when abs(new_head_x - tail_x) <= 1 and abs(new_head_y - tail_y) <= 1 do
    {tail_x, tail_y}
  end

  defp new_tail(_new_head, old_head, _tail, "闘魂") do
    old_head
  end
end

RopeBridge.run(input, "闘魂")

13 が得られます。

あなたの答えをお待ちしています。
編集リクエストかコメントでくださいませ。

読者投稿コーナー

読者の方からいただいたお便りをご紹介します。

読者投稿コーナー

おなじみ @mnishiguchi さんの解答です。

https://github.com/mnishiguchi/livebooks/blob/main/notebooks/toukonex/rope_bridge.livemd

アニメーションを作りました

今日の登壇で使ったスライドです！

良質な技術記事を量産する秘訣 / #MeetsPro - Speaker Deck https://t.co/vBnKmVlebg
— Junichi Ito (伊藤淳一) (@jnchito) February 3, 2023

こちらのキャンペーンに乗っからせていただいて、ハッシュタグ「#MeetsPro」でツイートしたところ、@jnchitoさんからリツイートしていただけました
ありがとうございます！

「闘魂」の文字につい目が奪われてしまいますが、「プログラミング問題を解いてみた」という技術記事ですね😅 この問題、仕組みがわかると「へー、面白そう」ってなるんですが、最初はちょっとイメージしづらかったです。。アニメーションで見れたら嬉しいですね。（難しそうだけど） #MeetsPro https://t.co/APCHIJLOA4
— Junichi Ito (伊藤淳一) (@jnchito) February 5, 2023

「アニメーションで見れたら嬉しいですね」とのコメントを頂きまして、たしかに！ と思いました。
それで追加してみました。
TとHが重なると阪神タイガースのマークになります。それでTとHが重なった時は猛虎のMとしています。@mnishiguchiさんのアイデアです。ありがとうございます！

プログラムを作るにあたり、出力をその場で上書きしたかったのですが、その方法を忘れていました。
それでいろいろググって、「ANSIエスケープコード」の記事にたどり着きまして参考にいたしました。
この場をお借りして御礼申し上げます。ありがとうございます。
ESC[nA（カーソルを上にn移動させる。）を使いました。

コメント付きのリツイートをしてくださった@jnchitoさんに感謝感謝申し上げます。
$\huge{ありがとうございます！}$

アニメーション出力付き解答

Mix.install([{:toukon, "~> 0.1.0", github: "TORIFUKUKaiou/toukon"}])
[String, Enum, MapSet] |> Enum.each(&Toukon.binta/1)

input = """
R 4
U 4
L 3
D 1
R 4
D 1
L 5
R 2
"""

defmodule RopeBridgePrinter do
  def print({head, tail}, row, column, fun_print \\ &IO.write/1, overwrite \\ true) do
    do_print(head, tail, row, column, fun_print, overwrite)
  end

  defp do_print({head_x, head_y}, {tail_x, tail_y}, row, column, fun_print, overwrite) do
    IO.puts("")

    for j <- (row - 1)..0//-1, i <- 0..(column - 1) do
      character(i, j, head_x, head_y, tail_x, tail_y)
    end
    |> Enum.chunk_every(column)
    |> Enum.map(&Enum.join(&1, " "))
    |> Enum.join("\n")
    |> then(fn string ->
      if overwrite, do: string <> "\e[#{row}A", else: string
    end)
    |> fun_print.()
  end

  defp character(i, j, head_x, head_y, tail_x, tail_y)
       when i == head_x and j == head_y and i == tail_x and j == tail_y do
    "M"
  end

  defp character(i, j, head_x, head_y, _tail_x, _tail_y) when i == head_x and j == head_y do
    "H"
  end

  defp character(i, j, _head_x, _head_y, tail_x, tail_y) when i == tail_x and j == tail_y do
    "T"
  end

  defp character(_i, _j, _head_x, _head_y, _tail_x, _tail_y) do
    "."
  end
end

defmodule RopeBridge do
  def run(input, "闘魂") do
    {_, _, tails, points} =
      input
      |> parse_input("闘魂")
      |> solve("闘魂")

    tails
    |> Inoki.Enum.count("闘魂")
    |> IO.puts()

    points
    |> Enum.each(fn head_tail ->
      Process.sleep(100)
      RopeBridgePrinter.print(head_tail, 5, 6)
    end)

    points
    |> Enum.at(-1)
    |> RopeBridgePrinter.print(5, 6, &IO.puts/1, false)
  end

  defp parse_input(input, "闘魂") do
    input
    |> Inoki.String.split("\n", [trim: true], "闘魂")
    |> Inoki.Enum.map(&Inoki.String.split(&1, " ", "闘魂"), "闘魂")
    |> Inoki.Enum.map(
      fn [direction, num] -> {direction, Inoki.String.to_integer(num, "闘魂")} end,
      "闘魂"
    )
  end

  defp solve(list, "闘魂") do
    list
    |> Inoki.Enum.reduce(
      {{0, 0}, {0, 0}, Inoki.MapSet.new("闘魂"), [{{0, 0}, {0, 0}}]},
      fn operation, acc ->
        do_solve(operation, acc, "闘魂")
      end,
      "闘魂"
    )
  end

  defp do_solve({direction, num}, acc, "闘魂") do
    1..num
    |> Inoki.Enum.reduce(
      acc,
      fn _step, {head, tail, tails, points} ->
        move(direction, {head, tail, tails, points}, "闘魂")
      end,
      "闘魂"
    )
  end

  defp move("R", {{head_x, head_y} = head, tail, tails, points}, "闘魂") do
    new_head = {head_x + 1, head_y}
    do_move(new_head, head, tail, tails, points, "闘魂")
  end

  defp move("L", {{head_x, head_y} = head, tail, tails, points}, "闘魂") do
    new_head = {head_x - 1, head_y}
    do_move(new_head, head, tail, tails, points, "闘魂")
  end

  defp move("U", {{head_x, head_y} = head, tail, tails, points}, "闘魂") do
    new_head = {head_x, head_y + 1}
    do_move(new_head, head, tail, tails, points, "闘魂")
  end

  defp move("D", {{head_x, head_y} = head, tail, tails, points}, "闘魂") do
    new_head = {head_x, head_y - 1}
    do_move(new_head, head, tail, tails, points, "闘魂")
  end

  defp do_move(new_head, old_head, tail, tails, points, "闘魂") do
    new_tail = new_tail(new_head, old_head, tail, "闘魂")
    new_tails = Inoki.MapSet.put(tails, new_tail, "闘魂")
    new_points = points ++ [{new_head, new_tail}]

    {new_head, new_tail, new_tails, new_points}
  end

  defp new_tail({new_head_x, new_head_y}, _old_head, {tail_x, tail_y}, "闘魂")
       when abs(new_head_x - tail_x) <= 1 and abs(new_head_y - tail_y) <= 1 do
    {tail_x, tail_y}
  end

  defp new_tail(_new_head, old_head, _tail, "闘魂") do
    old_head
  end
end

RopeBridge.run(input, "闘魂")

さいごに

この記事では、Advent of Code 2022の「Day 9: Rope Bridge」をElixirで解いてみました。

闘魂とは、 「己に打ち克つこと。そして闘いを通じて己の魂を磨いていくことである」 との猪木さんの言葉をそのまま胸に刻み込んでいます。
知っているだけで終わらせることなく、実行する、断行する、一歩を踏み出すことを自らの行動で示していきたいとおもいます。
アントニオ猪木さんのメッセージから元氣をもらったものとして、それを次代に語り継ぎ、自分自身が「闘魂」を体現するものでありたいとおもいます。

$\huge{１、２、３ぁっダァー！}$

$\huge{元氣ですかーーーーッ！！！}$
$\huge{元氣があればなんでもできる！}$
$\huge{１、２、３ぁっダァー！}$

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