]> git.scottworley.com Git - planeteer/blobdiff - planeteer.go
More haphazard development
[planeteer] / planeteer.go
index 33f859ef346abf739d1eaa25b1e8d3bb66208987..3783a8cb9009c076ce6ec3b014502770370c2b39 100644 (file)
@@ -26,6 +26,9 @@ import "strings"
 var start = flag.String("start", "",
        "The planet to start at")
 
+var flight_plan_string = flag.String("flight_plan", "",
+       "Your hidey-holes for the day, comma-separated.")
+
 var end = flag.String("end", "",
        "A comma-separated list of acceptable ending planets.")
 
@@ -53,9 +56,19 @@ var visit_string = flag.String("visit", "",
        "A comma-separated list of planets to make sure to visit")
 
 func visit() []string {
+       if *visit_string == "" {
+               return []string{}
+       }
        return strings.Split(*visit_string, ",")
 }
 
+func flight_plan() []string {
+       if *flight_plan_string == "" {
+               return []string{}
+       }
+       return strings.Split(*flight_plan_string, ",")
+}
+
 type Commodity struct {
        BasePrice int
        CanSell   bool
@@ -70,7 +83,8 @@ type Planet struct {
 type planet_data struct {
        Commodities map[string]Commodity
        Planets     map[string]Planet
-       pi, ci      map[string]int // Generated; not read from file
+       p2i, c2i    map[string]int // Generated; not read from file
+       i2p, i2c    []string       // Generated; not read from file
 }
 
 func ReadData() (data planet_data) {
@@ -104,6 +118,26 @@ func ReadData() (data planet_data) {
  * Note that the sizes of each dimension are data driven.  Many dimensions
  * collapse to one possible value (ie, disappear) if the corresponding
  * feature is not enabled.
+ *
+ * The order of the dimensions in the list of constants below determines
+ * their layout in RAM.  The cargo-based 'dimensions' are not completely
+ * independent -- some combinations are illegal and not used.  They are
+ * handled as three dimensions rather than one for simplicity.  Placing
+ * these dimensions first causes the unused cells in the table to be
+ * grouped together in large blocks.  This keeps them from polluting
+ * cache lines, and if they are large enough, prevent the memory manager
+ * from allocating pages for these areas at all.
+ *
+ * If the table gets too big to fit in RAM:
+ *    * Combine the Edens, Cloaks, and UnusedCargo dimensions.  Of the
+ *      24 combinations, only 15 are legal: a 38% savings.
+ *    * Reduce the size of the Fuel dimension to 3.  We only ever look
+ *      backwards 2 units, so just rotate the logical values through
+ *      the same 3 physical addresses.  This is good for an 82% savings.
+ *    * Reduce the size of the Edens dimension from 3 to 2, for the
+ *      same reasons as Fuel above.  33% savings.
+ *    * Buy more ram.  (Just sayin'.  It's cheaper than you think.)
+ *      
  */
 
 // The official list of dimensions:
@@ -132,42 +166,47 @@ func bint(b bool) int {
 func DimensionSizes(data planet_data) []int {
        eden_capacity := data.Commodities["Eden Warp Units"].Limit
        cloak_capacity := bint(*cloak)
-       dims := []int{
-               eden_capacity + 1,
-               cloak_capacity + 1,
-               eden_capacity + cloak_capacity + 1,
-               *fuel + 1,
-               len(data.Planets),
-               len(data.Commodities),
-               bint(*drones > 0) + 1,
-               bint(*batteries > 0) + 1,
-               1 << uint(len(visit())),
-       }
-       if len(dims) != NumDimensions {
-               panic("Dimensionality mismatch")
+       dims := make([]int, NumDimensions)
+       dims[Edens] = eden_capacity + 1
+       dims[Cloaks] = cloak_capacity + 1
+       dims[UnusedCargo] = eden_capacity + cloak_capacity + 1
+       dims[Fuel] = *fuel + 1
+       dims[Location] = len(data.Planets)
+       dims[Hold] = len(data.Commodities)
+       dims[NeedFighters] = bint(*drones > 0) + 1
+       dims[NeedShields] = bint(*batteries > 0) + 1
+       dims[Visit] = 1 << uint(len(visit()))
+
+       // Remind myself to add a line above when adding new dimensions
+       for i, dim := range dims {
+               if dim < 1 {
+                       panic(i)
+               }
        }
        return dims
 }
 
 func StateTableSize(dims []int) int {
-       sum := 0
+       product := 1
        for _, size := range dims {
-               sum += size
+               product *= size
        }
-       return sum
+       return product
 }
 
 type State struct {
-       funds, from int
-}
-
-func NewStateTable(dims []int) []State {
-       return make([]State, StateTableSize(dims))
+       value, from int
 }
 
 func EncodeIndex(dims, addr []int) int {
        index := addr[0]
+       if addr[0] > dims[0] {
+               panic(0)
+       }
        for i := 1; i < len(dims); i++ {
+               if addr[i] > dims[i] {
+                       panic(i)
+               }
                index = index*dims[i] + addr[i]
        }
        return index
@@ -183,6 +222,146 @@ func DecodeIndex(dims []int, index int) []int {
        return addr
 }
 
+func InitializeStateTable(data planet_data, dims []int, table []State) {
+}
+
+/* Fill in the cell at address addr by looking at all the possible ways
+ * to reach this cell and selecting the best one.
+ *
+ * The other obvious implementation choice is to do this the other way
+ * around -- for each cell, conditionally overwrite all the other cells
+ * that are reachable *from* the considered cell.  We choose gathering
+ * reads over scattering writes to avoid having to take a bunch of locks.
+ *
+ * The order that we check things here matters only for value ties.  We
+ * keep the first best path.  So when action order doesn't matter, the
+ * check that is performed first here will appear in the output first.
+ */
+func FillStateTableCell(data planet_data, dims []int, table []State, addr []int) {
+       my_index := EncodeIndex(dims, addr)
+       other := make([]int, NumDimensions)
+       copy(other, addr)
+
+       /* Travel here via a 2-fuel unit jump */
+       if addr[Fuel] + 2 < dims[Fuel] {
+               other[Fuel] = addr[Fuel] + 2
+               for p := 0; p < dims[Location]; p++ {
+                       other[Location] = p
+                       if table[EncodeIndex(dims, other)].value > table[my_index].value {
+                               table[my_index].value = table[EncodeIndex(dims, other)].value
+                               table[my_index].from = EncodeIndex(dims, other)
+                       }
+               }
+               other[Location] = addr[Location]
+               other[Fuel] = addr[Fuel]
+       }
+
+       /* Travel here via a hidey hole */
+       if addr[Fuel] + 1 < dims[Fuel] {
+               hole_index := (dims[Fuel] - 1) - (addr[Fuel] + 1)
+               if hole_index < len(flight_plan()) {
+                       other[Fuel] = addr[Fuel] + 1
+                       other[Location] = data.p2i[flight_plan()[hole_index]]
+                       if table[EncodeIndex(dims, other)].value > table[my_index].value {
+                               table[my_index].value = table[EncodeIndex(dims, other)].value
+                               table[my_index].from = EncodeIndex(dims, other)
+                       }
+                       other[Fuel] = addr[Fuel]
+               }
+       }
+
+       /* Travel here via Eden Warp Unit */
+       /* Silly: Dump Eden warp units */
+       /* Buy Eden warp units */
+       /* Buy a Device of Cloaking */
+       /* Silly: Dump a Device of Cloaking */
+       /* Buy Fighter Drones */
+       /* Buy Shield Batteries */
+       if addr[Hold] == 0 {
+               /* Sell or dump things */
+               // for commodity := range data.Commodities { }
+       } else {
+               /* Buy this thing */
+       }
+       /* Visit this planet */
+}
+
+func FillStateTable2(data planet_data, dims []int, table []State,
+fuel_remaining, edens_remaining int, planet string, barrier chan<- bool) {
+       /* The dimension nesting order up to this point is important.
+        * Beyond this point, it's not important.
+        *
+        * It is very important when iterating through the Hold dimension
+        * to visit the null commodity (empty hold) first.  Visiting the
+        * null commodity represents selling.  Visiting it first gets the
+        * action order correct: arrive, sell, buy, leave.  Visiting the
+        * null commodity after another commodity would evaluate the action
+        * sequence: arrive, buy, sell, leave.  This is a useless action
+        * sequence.  Because we visit the null commodity first, we do not
+        * consider these action sequences.
+        */
+       eden_capacity := data.Commodities["Eden Warp Units"].Limit
+       addr := make([]int, len(dims))
+       addr[Edens] = edens_remaining
+       addr[Fuel] = fuel_remaining
+       addr[Location] = data.p2i[planet]
+       for addr[Hold] = 0; addr[Hold] < dims[Hold]; addr[Hold]++ {
+               for addr[Cloaks] = 0; addr[Cloaks] < dims[Cloaks]; addr[Cloaks]++ {
+                       for addr[UnusedCargo] = 0; addr[UnusedCargo] < dims[UnusedCargo]; addr[UnusedCargo]++ {
+                               if addr[Edens]+addr[Cloaks]+addr[UnusedCargo] <=
+                                       eden_capacity+1 {
+                                       for addr[NeedFighters] = 0; addr[NeedFighters] < dims[NeedFighters]; addr[NeedFighters]++ {
+                                               for addr[NeedShields] = 0; addr[NeedShields] < dims[NeedShields]; addr[NeedShields]++ {
+                                                       for addr[Visit] = 0; addr[Visit] < dims[Visit]; addr[Visit]++ {
+                                                               FillStateTableCell(data, dims, table, addr)
+                                                       }
+                                               }
+                                       }
+                               }
+                       }
+               }
+       }
+       barrier <- true
+}
+
+/* Filling the state table is a set of nested for loops NumDimensions deep.
+ * We split this into two procedures: 1 and 2.  #1 is the outer, slowest-
+ * changing indexes.  #1 fires off many calls to #2 that run in parallel.
+ * The order of the nesting of the dimensions, the order of iteration within
+ * each dimension, and where the 1 / 2 split is placed are carefully chosen 
+ * to make this arrangement safe.
+ *
+ * Outermost two layers: Go from high-energy states (lots of fuel, edens) to
+ * low-energy state.  These must be processed sequentially and in this order
+ * because you travel through high-energy states to get to the low-energy
+ * states.
+ *
+ * Third layer: Planet.  This is a good layer to parallelize on.  There's
+ * high enough cardinality that we don't have to mess with parallelizing
+ * multiple layers for good utilization (on 2011 machines).  Each thread
+ * works on one planet's states and need not synchronize with peer threads.
+ */
+func FillStateTable1(data planet_data, dims []int, table []State) {
+       barrier := make(chan bool, len(data.Planets))
+       eden_capacity := data.Commodities["Eden Warp Units"].Limit
+       work_units := (float64(*fuel) + 1) * (float64(eden_capacity) + 1)
+       work_done := 0.0
+       for fuel_remaining := *fuel; fuel_remaining >= 0; fuel_remaining-- {
+               for edens_remaining := eden_capacity; edens_remaining >= 0; edens_remaining-- {
+                       for planet := range data.Planets {
+                               go FillStateTable2(data, dims, table, fuel_remaining,
+                                       edens_remaining, planet, barrier)
+                       }
+                       for _ = range data.Planets {
+                               <-barrier
+                       }
+                       work_done++
+                       fmt.Printf("\r%3.0f%%", 100*work_done/work_units)
+               }
+       }
+       print("\n")
+}
+
 /* What is the value of hauling 'commodity' from 'from' to 'to'?
  * Take into account the available funds and the available cargo space. */
 func TradeValue(data planet_data,
@@ -218,7 +397,7 @@ func FindBestTrades(data planet_data) [][]string {
        // TODO: We can't cache this because this can change based on available funds.
        best := make([][]string, len(data.Planets))
        for from := range data.Planets {
-               best[data.pi[from]] = make([]string, len(data.Planets))
+               best[data.p2i[from]] = make([]string, len(data.Planets))
                for to := range data.Planets {
                        best_gain := 0
                        price_list := data.Planets[from].RelativePrices
@@ -233,7 +412,7 @@ func FindBestTrades(data planet_data) [][]string {
                                        10000000,
                                        1)
                                if gain > best_gain {
-                                       best[data.pi[from]][data.pi[to]] = commodity
+                                       best[data.p2i[from]][data.p2i[to]] = commodity
                                        gain = best_gain
                                }
                        }
@@ -243,40 +422,47 @@ func FindBestTrades(data planet_data) [][]string {
 }
 
 // (Example of a use case for generics in Go)
-func IndexPlanets(m *map[string]Planet) map[string]int {
-       index := make(map[string]int, len(*m))
-       i := 0
+func IndexPlanets(m *map[string]Planet, start_at int) (map[string]int, []string) {
+       e2i := make(map[string]int, len(*m)+start_at)
+       i2e := make([]string, len(*m)+start_at)
+       i := start_at
        for e := range *m {
-               index[e] = i
+               e2i[e] = i
+               i2e[i] = e
                i++
        }
-       return index
+       return e2i, i2e
 }
-func IndexCommodities(m *map[string]Commodity) map[string]int {
-       index := make(map[string]int, len(*m))
-       i := 0
+func IndexCommodities(m *map[string]Commodity, start_at int) (map[string]int, []string) {
+       e2i := make(map[string]int, len(*m)+start_at)
+       i2e := make([]string, len(*m)+start_at)
+       i := start_at
        for e := range *m {
-               index[e] = i
+               e2i[e] = i
+               i2e[i] = e
                i++
        }
-       return index
+       return e2i, i2e
 }
 
 func main() {
        flag.Parse()
        data := ReadData()
-       data.pi = IndexPlanets(&data.Planets)
-       data.ci = IndexCommodities(&data.Commodities)
+       data.p2i, data.i2p = IndexPlanets(&data.Planets, 0)
+       data.c2i, data.i2c = IndexCommodities(&data.Commodities, 1)
        dims := DimensionSizes(data)
-       table := NewStateTable(dims)
-       table[0] = State{1, 1}
+       table := make([]State, StateTableSize(dims))
+       InitializeStateTable(data, dims, table)
+       FillStateTable1(data, dims, table)
+       print("Going to print state table...")
+       fmt.Printf("%v", table)
        best_trades := FindBestTrades(data)
 
        for from := range data.Planets {
                for to := range data.Planets {
                        best_trade := "(nothing)"
-                       if best_trades[data.pi[from]][data.pi[to]] != "" {
-                               best_trade = best_trades[data.pi[from]][data.pi[to]]
+                       if best_trades[data.p2i[from]][data.p2i[to]] != "" {
+                               best_trade = best_trades[data.p2i[from]][data.p2i[to]]
                        }
                        fmt.Printf("%s to %s: %s\n", from, to, best_trade)
                }