C, 320294 bytes

Compilar con -std = c99

#include<stdio.h>
int s(int i){for(int j=i;j;j/=10)i+=j%10;return i;}int main(){int c=0,i;while(scanf("%d",&i)){c++;if(!i)continue;int j,o[]={1,3,9},p[]={1,3,9};Q:for(j=0;j<3;j++){if(o[j]==i)goto D;else if(o[j]<i){o[j]=s(o[j]);goto Q;}}i=s(i);goto Q;D:printf("Case #%d\n\nfirst meets river %d at %d\n\n",c,p[j],o[j]);}}

Sin golf:

#include <stdio.h>

int s(int i)
{
    for(int j = i; j; j /= 10)
        i += j % 10;
    return i;
}

int main()
{
    int c = 0, i;
    while(scanf("%d", &i))
    {
        c++;
        if(!i)
            continue;
        int j,o[]={1,3,9},p[]={1,3,9};
        Q: for(j = 0; j < 3; j++)
        {
            if(o[j] == i)
                goto D;
            else if(o[j] < i)
            {
                o[j] = s(o[j]);
                goto Q;
            }
        }
        i = s(i);
        goto Q;
        D: printf("Case #%d\n\nfirst meets river %d at %d\n\n", c, p[j], o[j]);
    }
}

¡Pruébalo!

Esencialmente, los ríos "objetivo" se incrementan hasta que son mayores que el río contra el que estamos probando, y luego se aumenta el río de prueba. Esto se repite hasta que el río de prueba sea igual a otro río.

No estoy leyendo parámetros desde la línea de comandos en este programa, y ​​no estoy seguro de si se supone que debes hacerlo. Ahora puede pasar parámetros a STDIN. Puede terminar pasando una entrada no numérica.

_{También maldita sea, golpeado por media hora.}

JavaScript (ES6)

Esta es una respuesta bastante rápida usando un lenguaje bastante lento. Realmente, el tiempo de ejecución no debería ser un problema al usar cualquier lenguaje con tablas hash. Todas mis pruebas de menos de 100 ms.

Método anónimo con la lista de casos de prueba como parámetro de entrada.

F=cases=>{
  var t0 = +new Date
  var result = 0
  var spots = []
  var top=[,1,3,,9]
  var rivers=[,1,3,1,9,1,3,1]
  cases.forEach((n,i)=>{
    var found = result = spots[n]
    for (;!found;)
    {
      found = top.some((v,i)=>{
        for(;spots[v] |= i, v<n; top[i] = v)
          [...v+''].forEach(d=>v-=-d)
        return result = v-n ? 0 : i;
      }) || (
        [...n+''].forEach(d=>n-=-d),
        result = spots[n]
      )
    }  
    console.log(`Case #${i+1}\nfirst meets river ${rivers[result]} at ${n}`)
  })  
  return 'Time (ms) ' + (new Date-t0)
}  

console.log(F([86, 12345, 123, 456, 789, 16384]))

Java 7, 519 505 bytes

import java.util.*;String c(int i){if(i<=0)return"";ArrayList<Long>r=f(1),s=f(3),t=f(9),x=f(i);String z="first meets river ";for(int j=0;j<r.size();j++){long u=r.get(j),v=s.get(j),w=t.get(j);if(x.contains(u))return z+1+" at "+u;if(x.contains(v))return z+3+" at "+v;if(x.contains(w))return z+9+" at "+w;}return"";}ArrayList f(long i){ArrayList<Long>l=new ArrayList();l.add(i);for(long j=0,x;j<9e4;j++){x=l.get(l.size()-1);for(char c:(x+"").toCharArray())x+=new Long(c+"");l.add(x);if(x>16383)return l;}return l;}

Sí, es largo, feo y, sin duda, puede cambiarse por completo para codificarlo más ... Estoy distraído y cansado, así que tal vez debería eliminarlo nuevamente ...
Fue un desafío bastante difícil para ser honesto. Pero al menos tienes tu primera respuesta ...;) (que podría ser incluso más larga que tu programa original de C ++ sin golf ... xD)

Sin golf y casos de prueba:

Pruébalo aquí.

import java.util.*;
class M{
  static String c(int i){
    if(i <= 0){
      return "";
    }
    ArrayList<Long> r = f(1),
                    s = f(3),
                    t = f(9),
                    x = f(i);
    String z = "first meets river ",
           y = " at ";
    for(int j = 0; j < r.size(); j++){
      long u = r.get(j),
           v = s.get(j),
           w = t.get(j);
      if(x.contains(u)){
        return z+1+y+u;
      }
      if(x.contains(v)){
        return z+3+y+v;
      }
      if(x.contains(w)){
        return z+9+y+w;
      }
    }
    return "";
  }

  static ArrayList f(long i){
    ArrayList<Long> l = new ArrayList();
    l.add(i);
    for(long j = 0, x; j < 9e4; j++){
      x = l.get(l.size() - 1);
      for(char c : (x + "").toCharArray()){
        x += new Long(c+"");
      }
      l.add(x);
      if(x > 16383){
        return l;
      }
    }
    return l;
  }

  public static void main(String[] a){
    System.out.println(c(86));
    System.out.println(c(12345));
    System.out.println(c(0));
  }
}

Salida:

first meets river 1 at 101
first meets river 3 at 12423
(empty output)

Scala, 774 bytes

Violín: http://scalafiddle.net/console/4ec96ef90786e0f2d9f7b61b5ab0209b

No tengo ganas de jugar al golf. Encuentra una solución al problema planteado dentro de los 50 ms

El uso puede no ser exactamente lo que quieres:

scala river.scala

Ahora puede ingresar continuamente números seguidos de una entrada. Y finalice el programa con 0. El resultado se imprimirá tan pronto como presione enter.

io.Source.stdin.getLines.map(_.toInt)
  .takeWhile(_ != 0)
  .map(stream(_).takeWhile(_ < 16383))
  .zipWithIndex
  .map { cur =>
    Seq(1, 3, 9).map { i =>
      val s = stream(i).takeWhile(_ < 16383)
      (cur._2+1, i, s.intersect(cur._1).headOption)
    }
  }.foreach { opts =>
    val options = opts.filterNot(_._3.isEmpty)

    if(options.isEmpty) {
      println("No result")
    } else {
      val opt = options(0)
      println(s"Case #${opt._1}\n\nfirst meets ${opt._2} at ${opt._3.get}\n\n")
    }
  }

def stream(i:Int): Stream[Int] = {
  def sub: Int => Stream[Int] = {
    i => i #:: sub(a(i))
  }
  sub(i)
}

def a(i:Int): Int = i + i.toString.map{_.asDigit}.sum

C, 228283 300 bytes

Este es un mod del código de Yakov para aprovechar los patrones del río. Esto lo hace ~ 3 veces más rápido. Además, los enteros sin signo evitan la cltodpenalización en máquinas de 64 bits, por lo que son unos pocos bytes más largos pero fraccionalmente más rápidos.

#define sum(z) for(y=z;y;y/=10)z+=y%10;
n,x;main(){unsigned i,j,y;while(scanf("%d",&i)){if(i){j=x=1+!(i%3)*2+!(i%9)*6;do{while(j<i)sum(j)}while(j^i&&({sum(i)i;}));printf("Case #%u\n\nfirst meets river %u at %u\n\n",++n,x,i);}}}

Sin golf:

#define sum(z) for(y=z;y;y/=10)z+=y%10;
n, x;
main() {
    unsigned i, j, y;
    while(scanf("%d", &i)) {
        if(i){
            j = x = 1 + !(i%3)*2 + !(i%9)*6;
            do{
                while (j < i) sum(j)
            }
            while(j^i&&({sum(i)i;}));
            printf("Case #%u\n\nfirst meets river %u at %u\n\n", ++n, x, i);
        }
    }
}

Explicación:

j = x = 1 + !(i%3)*2 + !(i%9)*6;

Esto selecciona el río correcto. El río 1 se encuentra con cualquier otro río, por lo que usamos esto como el caso alternativo. Si 3 es el máximo divisor común del río de prueba, seleccionamos el río 3 ( 1 + !(i%3)*2). Si 9 es el máximo divisor común del río de prueba, anulamos los valores anteriores y seleccionamos el río 9.

¿Por qué funciona esto? El río 9 va 9, 18, 27, 36, etc. Este paso por un múltiplo de 9 cada vez, por lo que siempre será la ruta más corta a un río hermano. El río 3 pasará por un múltiplo de 3 cada vez: 3, 6, 12, 15, 21, etc. Si bien los ríos que son múltiplos de 9 también son múltiplos de 3, los elegimos primero como río 9, dejando solo el múltiplos de 3. El resto se encontrará primero con el río 1: 1, 2, 4, 8, 16, 23, 28, etc.

Una vez que hemos seleccionado nuestro río correcto, pisamos los dos ríos hasta que se encuentran.

Python 3, 144 bytes

r,a,b,c,i={int(input())},{1},{3},{9},1
while i:
  for x in r,a,b,c:t=max(x);x|={sum(int(c)for c in str(t))+t}
  if r&(a|b|c):i=print(*r&(a|b|c))

C

Muy simple, parece tan largo porque desenrollé los 3 ríos. Primero genera los 3 ríos hasta RIVER_LENGTH(que espero que sea lo suficientemente grande), y luego, para cada paso N, realiza una búsqueda binaria en los tres flujos para ver si está en alguno de ellos. Esto funciona porque las transmisiones ya están ordenadas, por lo que podemos hacer la verificación de contenido a log(n)tiempo.

#include <stdio.h>

#define RIVER_LENGTH 10000

int main() {
    int num_cases;
    scanf("%d", &num_cases);
    int cases[num_cases];
    int N;
    int s1[RIVER_LENGTH] = {1};
    int s3[RIVER_LENGTH] = {3};
    int s9[RIVER_LENGTH] = {9};
    int i;
    int temp;

    for (i = 1; i < RIVER_LENGTH; i++) {
        s1[i] = temp = s1[i-1];
        while (temp) {
            s1[i] += temp % 10;
            temp /= 10;
        }
    }

    for (i = 1; i < RIVER_LENGTH; i++) {
        s3[i] = temp = s3[i-1];
        while (temp) {
            s3[i] += temp % 10;
            temp /= 10;
        }
    }

    for (i = 1; i < RIVER_LENGTH; i++) {
        s9[i] = temp = s9[i-1];
        while (temp) {
            s9[i] += temp % 10;
            temp /= 10;
        }
    }

    int start;
    int end;
    int pivot;

    for (i=1; i <= num_cases; i++) {
        scanf("%d", &cases[i]);
    }

    for (i=1; i <= num_cases; i++) {
        printf("Case #%d\n\n", i);
        N = cases[i];

        while (1) {

            temp = N;
            while (temp) {
                N += temp % 10;
                temp /= 10;
            }

            start = 0;
            end = RIVER_LENGTH;
            pivot = 1;

            while (end != start && pivot != RIVER_LENGTH - 1) {
                pivot = start + ((end - start) >> 1);
                if (s1[pivot] == N) {
                    printf("first meets river 1 at %d\n\n", N);
                    goto case_done;
                } else if (N < s1[pivot]){
                    end = pivot;
                } else {
                    start = pivot+1;
                }
            }

            start = 0;
            end = RIVER_LENGTH;
            pivot = 1;

            while (end != start && pivot != RIVER_LENGTH - 1) {
                pivot = start + ((end - start) >> 1);
                if (s3[pivot] == N) {
                    printf("first meets river 3 at %d\n\n", N);
                    goto case_done;
                } else if (N < s3[pivot]){
                    end = pivot;
                } else {
                    start = pivot+1;
                }
            }

            start = 0;
            end = RIVER_LENGTH;
            pivot = 1;

            while (end != start && pivot != RIVER_LENGTH - 1) {
                pivot = start + ((end - start) >> 1);
                if (s9[pivot] == N) {
                    printf("first meets river 9 at %d\n\n", N);
                    goto case_done;
                } else if (N < s9[pivot]){
                    end = pivot;
                } else {
                    start = pivot+1;
                }
            }
        }

        case_done:;

    }
}

Primero se necesita un número para el número de casos, en lugar de usar 0para delimitar el final de las entradas, porque ya sabes, C. Esto es solo por conveniencia y realmente no afecta nada, así que espero que esté bien.