common/rust: add VecN type
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ce17a061f3
4 changed files with 424 additions and 0 deletions
56
Cargo.lock
generated
56
Cargo.lock
generated
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@ -16,6 +16,8 @@ name = "aoc"
|
||||||
version = "0.1.0"
|
version = "0.1.0"
|
||||||
dependencies = [
|
dependencies = [
|
||||||
"num-traits",
|
"num-traits",
|
||||||
|
"strum",
|
||||||
|
"thiserror",
|
||||||
]
|
]
|
||||||
|
|
||||||
[[package]]
|
[[package]]
|
||||||
|
@ -213,6 +215,12 @@ version = "0.12.3"
|
||||||
source = "registry+https://github.com/rust-lang/crates.io-index"
|
source = "registry+https://github.com/rust-lang/crates.io-index"
|
||||||
checksum = "8a9ee70c43aaf417c914396645a0fa852624801b24ebb7ae78fe8272889ac888"
|
checksum = "8a9ee70c43aaf417c914396645a0fa852624801b24ebb7ae78fe8272889ac888"
|
||||||
|
|
||||||
|
[[package]]
|
||||||
|
name = "heck"
|
||||||
|
version = "0.4.0"
|
||||||
|
source = "registry+https://github.com/rust-lang/crates.io-index"
|
||||||
|
checksum = "2540771e65fc8cb83cd6e8a237f70c319bd5c29f78ed1084ba5d50eeac86f7f9"
|
||||||
|
|
||||||
[[package]]
|
[[package]]
|
||||||
name = "hermit-abi"
|
name = "hermit-abi"
|
||||||
version = "0.1.19"
|
version = "0.1.19"
|
||||||
|
@ -611,6 +619,12 @@ dependencies = [
|
||||||
"aoc",
|
"aoc",
|
||||||
]
|
]
|
||||||
|
|
||||||
|
[[package]]
|
||||||
|
name = "rustversion"
|
||||||
|
version = "1.0.11"
|
||||||
|
source = "registry+https://github.com/rust-lang/crates.io-index"
|
||||||
|
checksum = "5583e89e108996506031660fe09baa5011b9dd0341b89029313006d1fb508d70"
|
||||||
|
|
||||||
[[package]]
|
[[package]]
|
||||||
name = "ryu"
|
name = "ryu"
|
||||||
version = "1.0.11"
|
version = "1.0.11"
|
||||||
|
@ -670,6 +684,28 @@ dependencies = [
|
||||||
"serde",
|
"serde",
|
||||||
]
|
]
|
||||||
|
|
||||||
|
[[package]]
|
||||||
|
name = "strum"
|
||||||
|
version = "0.24.1"
|
||||||
|
source = "registry+https://github.com/rust-lang/crates.io-index"
|
||||||
|
checksum = "063e6045c0e62079840579a7e47a355ae92f60eb74daaf156fb1e84ba164e63f"
|
||||||
|
dependencies = [
|
||||||
|
"strum_macros",
|
||||||
|
]
|
||||||
|
|
||||||
|
[[package]]
|
||||||
|
name = "strum_macros"
|
||||||
|
version = "0.24.3"
|
||||||
|
source = "registry+https://github.com/rust-lang/crates.io-index"
|
||||||
|
checksum = "1e385be0d24f186b4ce2f9982191e7101bb737312ad61c1f2f984f34bcf85d59"
|
||||||
|
dependencies = [
|
||||||
|
"heck",
|
||||||
|
"proc-macro2",
|
||||||
|
"quote",
|
||||||
|
"rustversion",
|
||||||
|
"syn",
|
||||||
|
]
|
||||||
|
|
||||||
[[package]]
|
[[package]]
|
||||||
name = "syn"
|
name = "syn"
|
||||||
version = "1.0.105"
|
version = "1.0.105"
|
||||||
|
@ -690,6 +726,26 @@ dependencies = [
|
||||||
"unicode-width",
|
"unicode-width",
|
||||||
]
|
]
|
||||||
|
|
||||||
|
[[package]]
|
||||||
|
name = "thiserror"
|
||||||
|
version = "1.0.38"
|
||||||
|
source = "registry+https://github.com/rust-lang/crates.io-index"
|
||||||
|
checksum = "6a9cd18aa97d5c45c6603caea1da6628790b37f7a34b6ca89522331c5180fed0"
|
||||||
|
dependencies = [
|
||||||
|
"thiserror-impl",
|
||||||
|
]
|
||||||
|
|
||||||
|
[[package]]
|
||||||
|
name = "thiserror-impl"
|
||||||
|
version = "1.0.38"
|
||||||
|
source = "registry+https://github.com/rust-lang/crates.io-index"
|
||||||
|
checksum = "1fb327af4685e4d03fa8cbcf1716380da910eeb2bb8be417e7f9fd3fb164f36f"
|
||||||
|
dependencies = [
|
||||||
|
"proc-macro2",
|
||||||
|
"quote",
|
||||||
|
"syn",
|
||||||
|
]
|
||||||
|
|
||||||
[[package]]
|
[[package]]
|
||||||
name = "tinytemplate"
|
name = "tinytemplate"
|
||||||
version = "1.2.1"
|
version = "1.2.1"
|
||||||
|
|
|
@ -7,3 +7,5 @@ edition = "2021"
|
||||||
|
|
||||||
[dependencies]
|
[dependencies]
|
||||||
num-traits = "0.2.15"
|
num-traits = "0.2.15"
|
||||||
|
strum = { version = "0.24.1", features = ["derive"] }
|
||||||
|
thiserror = "1.0.38"
|
||||||
|
|
|
@ -2,6 +2,7 @@
|
||||||
|
|
||||||
mod section_range;
|
mod section_range;
|
||||||
pub mod vec2;
|
pub mod vec2;
|
||||||
|
pub mod vecn;
|
||||||
|
|
||||||
use std::{mem, path::Path};
|
use std::{mem, path::Path};
|
||||||
|
|
||||||
|
|
365
common/rust/src/vecn.rs
Normal file
365
common/rust/src/vecn.rs
Normal file
|
@ -0,0 +1,365 @@
|
||||||
|
use std::{
|
||||||
|
array,
|
||||||
|
iter::Sum,
|
||||||
|
ops::{Add, AddAssign, Mul, Neg, Sub, SubAssign},
|
||||||
|
str::FromStr,
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
use num_traits::{one, zero, One, Zero};
|
||||||
|
use strum::EnumIter;
|
||||||
|
use thiserror::Error;
|
||||||
|
|
||||||
|
pub trait Abs {
|
||||||
|
type Output;
|
||||||
|
fn abs(self) -> Self::Output;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
macro_rules! impl_abs_signed {
|
||||||
|
($($t:ty)*) => {
|
||||||
|
$(impl Abs for $t {
|
||||||
|
type Output = $t;
|
||||||
|
fn abs(self) -> Self {
|
||||||
|
self.abs()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
})*
|
||||||
|
};
|
||||||
|
}
|
||||||
|
impl_abs_signed!(i8 i16 i32 i64 i128 f32 f64);
|
||||||
|
|
||||||
|
macro_rules! impl_abs_noop {
|
||||||
|
($($t:ty)*) => {
|
||||||
|
$(impl Abs for $t {
|
||||||
|
type Output = $t;
|
||||||
|
fn abs(self) -> Self {
|
||||||
|
self
|
||||||
|
}
|
||||||
|
})*
|
||||||
|
};
|
||||||
|
}
|
||||||
|
impl_abs_noop!(u8 u16 u32 u64 u128);
|
||||||
|
|
||||||
|
/// A vector in `N`-space.
|
||||||
|
///
|
||||||
|
/// The coordinate system is canonically left-handed:
|
||||||
|
///
|
||||||
|
/// Axis | + | -
|
||||||
|
/// -----|---------|------
|
||||||
|
/// x | right | left
|
||||||
|
/// y | up | down
|
||||||
|
/// z | forward | back
|
||||||
|
#[derive(Debug, Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash)]
|
||||||
|
pub struct VecN<const N: usize, T> {
|
||||||
|
coords: [T; N],
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<T> VecN<2, T> {
|
||||||
|
#[must_use]
|
||||||
|
pub const fn new(x: T, y: T) -> Self {
|
||||||
|
Self { coords: [x, y] }
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<T> VecN<3, T> {
|
||||||
|
#[must_use]
|
||||||
|
pub const fn new(x: T, y: T, z: T) -> Self {
|
||||||
|
Self { coords: [x, y, z] }
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<const N: usize, T> VecN<N, T> {
|
||||||
|
#[must_use]
|
||||||
|
pub fn map<U>(self, f: impl FnMut(T) -> U) -> VecN<N, U> {
|
||||||
|
VecN {
|
||||||
|
coords: self.coords.map(f),
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub fn try_map<U, E>(self, mut f: impl FnMut(T) -> Result<U, E>) -> Result<VecN<N, U>, E>
|
||||||
|
where
|
||||||
|
[U; N]: Default,
|
||||||
|
{
|
||||||
|
let mut coords: [U; N] = Default::default();
|
||||||
|
for (coord, x) in coords.iter_mut().zip(self.coords) {
|
||||||
|
*coord = f(x)?;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
Ok(VecN { coords })
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[must_use]
|
||||||
|
pub fn len(self) -> f64
|
||||||
|
where
|
||||||
|
T: Into<f64>,
|
||||||
|
{
|
||||||
|
self.coords
|
||||||
|
.into_iter()
|
||||||
|
.map(|l| l.into().powi(2))
|
||||||
|
.sum::<f64>()
|
||||||
|
.sqrt()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[must_use]
|
||||||
|
pub fn manhattan_len<U>(self) -> U
|
||||||
|
where
|
||||||
|
T: Abs<Output = U>,
|
||||||
|
U: Sum,
|
||||||
|
{
|
||||||
|
self.coords.into_iter().map(Abs::abs).sum()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<const N: usize, T> Add for VecN<N, T>
|
||||||
|
where
|
||||||
|
T: Add<Output = T>,
|
||||||
|
{
|
||||||
|
type Output = Self;
|
||||||
|
|
||||||
|
fn add(self, rhs: Self) -> Self::Output {
|
||||||
|
let mut coords = self.coords.into_iter().zip(rhs.coords).map(|(l, r)| l + r);
|
||||||
|
Self {
|
||||||
|
coords: array::from_fn(|_| coords.next().unwrap()),
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<const N: usize, T> AddAssign for VecN<N, T>
|
||||||
|
where
|
||||||
|
T: AddAssign,
|
||||||
|
{
|
||||||
|
fn add_assign(&mut self, rhs: Self) {
|
||||||
|
for (l, r) in self.coords.iter_mut().zip(rhs.coords) {
|
||||||
|
*l += r;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<const N: usize, T> Sub for VecN<N, T>
|
||||||
|
where
|
||||||
|
T: Sub<Output = T>,
|
||||||
|
{
|
||||||
|
type Output = Self;
|
||||||
|
|
||||||
|
fn sub(self, rhs: Self) -> Self::Output {
|
||||||
|
let mut coords = self.coords.into_iter().zip(rhs.coords).map(|(l, r)| l - r);
|
||||||
|
Self {
|
||||||
|
coords: array::from_fn(|_| coords.next().unwrap()),
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<const N: usize, T> SubAssign for VecN<N, T>
|
||||||
|
where
|
||||||
|
T: SubAssign,
|
||||||
|
{
|
||||||
|
fn sub_assign(&mut self, rhs: Self) {
|
||||||
|
for (l, r) in self.coords.iter_mut().zip(rhs.coords) {
|
||||||
|
*l -= r;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<const N: usize, T, U> Mul<U> for VecN<N, T>
|
||||||
|
where
|
||||||
|
T: Mul<U, Output = T>,
|
||||||
|
U: Copy,
|
||||||
|
{
|
||||||
|
type Output = Self;
|
||||||
|
|
||||||
|
fn mul(self, n: U) -> Self::Output {
|
||||||
|
Self {
|
||||||
|
coords: self.coords.map(|c| c * n),
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
impl<const N: usize, T> Mul<VecN<N, T>> for T
|
||||||
|
where
|
||||||
|
T: Mul<Output = T>,
|
||||||
|
{
|
||||||
|
type Output = VecN<N, T>;
|
||||||
|
|
||||||
|
fn mul(self, vec: VecN<N, T>) -> Self::Output {
|
||||||
|
VecN {
|
||||||
|
coords: vec.coords.map(|c| c * self),
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<const N: usize, T> From<[T; N]> for VecN<N, T> {
|
||||||
|
fn from(coords: [T; N]) -> Self {
|
||||||
|
Self { coords }
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<const N: usize, T> From<VecN<N, T>> for [T; N] {
|
||||||
|
fn from(v: VecN<N, T>) -> Self {
|
||||||
|
v.coords
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<T> From<Direction2> for VecN<2, T>
|
||||||
|
where
|
||||||
|
T: Zero + One + Neg<Output = T>,
|
||||||
|
{
|
||||||
|
/// Creates a unit vector in the given direction.
|
||||||
|
fn from(dir: Direction2) -> Self {
|
||||||
|
let z = zero();
|
||||||
|
let o = one();
|
||||||
|
|
||||||
|
match dir {
|
||||||
|
Direction2::Right => Self::new(o, z),
|
||||||
|
Direction2::Left => Self::new(-o, z),
|
||||||
|
Direction2::Up => Self::new(z, o),
|
||||||
|
Direction2::Down => Self::new(z, -o),
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<T> From<Direction3> for VecN<3, T>
|
||||||
|
where
|
||||||
|
T: Zero + One + Neg<Output = T> + Copy,
|
||||||
|
{
|
||||||
|
/// Creates a unit vector in the given direction.
|
||||||
|
fn from(dir: Direction3) -> Self {
|
||||||
|
let z = zero();
|
||||||
|
let o = one();
|
||||||
|
|
||||||
|
match dir {
|
||||||
|
Direction3::Right => Self::new(o, z, z),
|
||||||
|
Direction3::Left => Self::new(-o, z, z),
|
||||||
|
Direction3::Up => Self::new(z, o, z),
|
||||||
|
Direction3::Down => Self::new(z, -o, z),
|
||||||
|
Direction3::Forward => Self::new(z, z, o),
|
||||||
|
Direction3::Back => Self::new(z, z, -o),
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[derive(Debug, Clone, Copy, PartialEq, Eq, Error)]
|
||||||
|
pub enum ParseVecError<E> {
|
||||||
|
#[error("failed to parse axis {axis}")]
|
||||||
|
AxisParseError {
|
||||||
|
axis: usize,
|
||||||
|
#[source]
|
||||||
|
source: E,
|
||||||
|
},
|
||||||
|
#[error("not enough dimensions specified, expected {expected}")]
|
||||||
|
NotEnoughDimensions { expected: usize },
|
||||||
|
#[error("too many dimensions specified, expected {expected}")]
|
||||||
|
TooManyDimensions { expected: usize },
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<const N: usize, T> FromStr for VecN<N, T>
|
||||||
|
where
|
||||||
|
[T; N]: Default,
|
||||||
|
T: FromStr,
|
||||||
|
{
|
||||||
|
type Err = ParseVecError<T::Err>;
|
||||||
|
|
||||||
|
fn from_str(s: &str) -> Result<Self, Self::Err> {
|
||||||
|
let mut parts = s.split(',');
|
||||||
|
|
||||||
|
let mut coords: [T; N] = Default::default();
|
||||||
|
for (i, axis) in coords.iter_mut().enumerate() {
|
||||||
|
*axis = parts
|
||||||
|
.next()
|
||||||
|
.ok_or(ParseVecError::NotEnoughDimensions { expected: N })?
|
||||||
|
.parse()
|
||||||
|
.map_err(|e| ParseVecError::AxisParseError { axis: i, source: e })?;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if parts.next().is_some() {
|
||||||
|
return Err(ParseVecError::TooManyDimensions { expected: N });
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
Ok(Self { coords })
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[derive(Debug, Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, EnumIter)]
|
||||||
|
pub enum Direction2 {
|
||||||
|
Right,
|
||||||
|
Left,
|
||||||
|
Up,
|
||||||
|
Down,
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl Neg for Direction2 {
|
||||||
|
type Output = Self;
|
||||||
|
|
||||||
|
fn neg(self) -> Self::Output {
|
||||||
|
match self {
|
||||||
|
Direction2::Right => Direction2::Left,
|
||||||
|
Direction2::Left => Direction2::Right,
|
||||||
|
Direction2::Up => Direction2::Down,
|
||||||
|
Direction2::Down => Direction2::Up,
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
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impl FromStr for Direction2 {
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type Err = ();
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fn from_str(s: &str) -> Result<Self, Self::Err> {
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match s {
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"R" => Ok(Direction2::Right),
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||||||
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"L" => Ok(Direction2::Left),
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||||||
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"U" => Ok(Direction2::Up),
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||||||
|
"D" => Ok(Direction2::Down),
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_ => Err(()),
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}
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}
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}
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#[derive(Debug, Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, EnumIter)]
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pub enum Direction3 {
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Right = 0,
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Left = 1,
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Up = 2,
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Down = 4,
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Forward = 5,
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Back = 6,
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}
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impl From<Direction2> for Direction3 {
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fn from(dir: Direction2) -> Self {
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match dir {
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Direction2::Right => Direction3::Right,
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|
Direction2::Left => Direction3::Left,
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||||||
|
Direction2::Up => Direction3::Up,
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||||||
|
Direction2::Down => Direction3::Down,
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}
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}
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}
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impl Neg for Direction3 {
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type Output = Self;
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fn neg(self) -> Self::Output {
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match self {
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Direction3::Right => Direction3::Left,
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|
Direction3::Left => Direction3::Right,
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||||||
|
Direction3::Up => Direction3::Down,
|
||||||
|
Direction3::Down => Direction3::Up,
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||||||
|
Direction3::Forward => Direction3::Back,
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||||||
|
Direction3::Back => Direction3::Forward,
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}
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}
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}
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impl FromStr for Direction3 {
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type Err = ();
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||||||
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fn from_str(s: &str) -> Result<Self, Self::Err> {
|
||||||
|
match s {
|
||||||
|
"R" => Ok(Direction3::Right),
|
||||||
|
"L" => Ok(Direction3::Left),
|
||||||
|
"U" => Ok(Direction3::Up),
|
||||||
|
"D" => Ok(Direction3::Down),
|
||||||
|
"F" => Ok(Direction3::Forward),
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||||||
|
"B" => Ok(Direction3::Back),
|
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|
_ => Err(()),
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}
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}
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||||||
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}
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