feat: solve day 7

We parse the grid and then step through a simulation of the tachyon
beam's spread and count the number of splitters that the beam actually
hit.

aoc25.cabal

@@ -75,3 +75,10 @@ executable aoc25
 
     -- Base language which the package is written in.
     default-language: GHC2021
+
+executable day7
+    import:           warnings
+    main-is:          Day7.hs
+    build-depends:    base ^>=4.20.2,
+                      containers >= 0.6.7
+    hs-source-dirs:   app

app/Day7.hs

@@ -0,0 +1,166 @@
+{-# LANGUAGE LambdaCase #-}
+{-# LANGUAGE RecordWildCards #-}
+
+module Main where
+
+import Data.Function (on)
+import Data.Ix (range)
+import Data.List (foldl', groupBy, sort, sortBy)
+import Data.Map (Map)
+import Data.Map qualified as M
+import Data.Maybe (mapMaybe)
+import Debug.Trace
+import System.Environment (getArgs)
+
+main :: IO ()
+main = do
+  input <- readFile . head =<< getArgs
+  putStrLn $ unwords ["Part 1:", show $ part1 input]
+  putStrLn $ unwords ["Part 2:", show $ part2 input]
+
+data Cell = Empty | Start | Splitter Int | Beam
+  deriving (Eq, Show)
+
+instance Read Cell where
+  readsPrec _ "" = []
+  readsPrec _ (c : rest) = case c of
+    '.' -> [(Empty, rest)]
+    'S' -> [(Start, rest)]
+    '^' -> [(Splitter 0, rest)]
+    '|' -> [(Beam, rest)]
+    _ -> []
+  readList s = case readsPrec @Cell 0 s of
+    [(c, rest)] -> case readList rest of
+      [] -> [([c], rest)]
+      [(acc, rest')] -> [(c : acc, rest')]
+    [] -> []
+
+data Grid = Grid
+  { cells :: Map (Int, Int) Cell,
+    size :: (Int, Int),
+    currentBeams :: [(Int, Int)],
+    paths :: Int
+  }
+  deriving (Show)
+
+showGrid :: Grid -> String
+showGrid (Grid cs (rows, cols) _ _) =
+  unlines
+    . map (foldl' ((<>)) mempty . map showCell . (\r -> map (\c -> cs M.! (r, c)) [0 .. cols]))
+    $ [0 .. rows]
+  where
+    showCell c = show $ case c of
+      Empty -> '.'
+      Start -> 'S'
+      Splitter _ -> '^'
+      Beam -> '|'
+
+instance Read Grid where
+  readsPrec _ =
+    (\cs -> [(Grid (M.fromList cs) (size cs) (start (cs)) 1, "")])
+      . concat
+      . map parseLine
+      . zip [0 ..]
+      . lines
+    where
+      start :: [((Int, Int), Cell)] -> [(Int, Int)]
+      start = map fst . filter (\(_, c) -> c == Start)
+
+      size :: [((Int, Int), Cell)] -> (Int, Int)
+      size cs = fst $ last cs
+
+      parseLine :: (Int, String) -> [((Int, Int), Cell)]
+      parseLine (r, line) = zipWith (\c cell -> ((r, c), cell)) [0 ..] . fst . head $ readList @Cell line
+
+step :: Grid -> Grid
+step g = foldl' go (g {currentBeams = []}) (filter valid $ currentBeams g)
+  where
+    go :: Grid -> ((Int, Int)) -> Grid
+    go g (row, col) = case cells g M.! (row, col) of
+      Empty ->
+        g
+          { cells = M.adjust (const Beam) (row, col) (cells g),
+            currentBeams = (row + 1, col) : currentBeams g
+          }
+      Splitter 0 ->
+        g
+          { cells = M.adjust (const $ Splitter 1) (row, col) (cells g),
+            currentBeams = (row, col + 1) : (row, col - 1) : currentBeams g,
+            paths = paths g + 1
+          }
+      Splitter n -> g {cells = M.adjust (const $ Splitter (n + 1)) (row, col) (cells g), paths = paths g + n}
+      Beam -> g {currentBeams = (row + 1, col) : currentBeams g}
+      Start -> g {currentBeams = (row + 1, col) : currentBeams g}
+
+    valid :: (Int, Int) -> Bool
+    valid p = p < size g
+
+    incrementCounter :: Cell -> Cell
+    incrementCounter (Splitter n) = Splitter (n + 1)
+
+part1 :: String -> Int
+part1 = M.size . M.filter nonZero . cells . final . read
+  where
+    nonZero :: Cell -> Bool
+    nonZero (Splitter n) = n > 0
+    nonZero _ = False
+
+    final :: Grid -> Grid
+    final gr =
+      let gr' = step gr
+       in if null (currentBeams gr') then gr' else final gr'
+
+part2 :: String -> Int
+part2 = (\g -> go g mempty) . read
+  where
+    go :: Grid -> Map (Int, Int) Int -> Int
+    go g acc = snd . M.findMin . foldl' (foldl' (onSplitter g)) acc $ splitters g
+
+    splitters :: Grid -> [[(Int, Int)]]
+    splitters =
+      groupBy ((==) `on` fst)
+        . sortBy (flip (compare `on` fst))
+        . M.keys
+        . M.filter
+          isSplitter
+        . cells
+
+    -- onSplitter sums the number of descendants in each leg of the
+    -- splitter and stores it in acc
+    onSplitter :: Grid -> Map (Int, Int) Int -> (Int, Int) -> Map (Int, Int) Int
+    onSplitter g acc (r, c) =
+      let h c = halfSplitter c (r + 1, fst . size $ g) acc
+       in M.insert (r, c) (sum . map (h . ($ c)) $ [succ, pred]) acc
+
+    halfSplitter :: Int -> (Int, Int) -> Map (Int, Int) Int -> Int
+    halfSplitter c range acc = case col c range acc of
+      [] -> 1
+      (n : _) -> n
+
+    -- col returns all elements in a column c
+    col :: Int -> (Int, Int) -> Map (Int, Int) a -> [a]
+    col c rows g = mapMaybe ((g M.!?) . (,c)) $ range rows
+
+    isSplitter (Splitter _) = True
+    isSplitter _ = False
+
+testInput :: String
+testInput =
+  unlines
+    [ ".......S.......",
+      "...............",
+      ".......^.......",
+      "...............",
+      "......^.^......",
+      "...............",
+      ".....^.^.^.....",
+      "...............",
+      "....^.^...^....",
+      "...............",
+      "...^.^...^.^...",
+      "...............",
+      "..^...^.....^..",
+      "...............",
+      ".^.^.^.^.^...^.",
+      "..............."
+    ]

input/day7.txt

@@ -0,0 +1,142 @@
+......................................................................S......................................................................
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