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USACO競賽有什么特色？美國USACO計(jì)算機(jī)編程奧賽介紹

2022-10-21 作者：留學(xué)美國網(wǎng) 來源：留學(xué)美國網(wǎng)

　　目前申請(qǐng)美國學(xué)校的人數(shù)每年都在變多，美國計(jì)算機(jī)編程算法競賽競爭也在越來越激烈，那么對(duì)于美國的頭牌大學(xué)來說，除了好看的GPA和AP成績以外，他們更多的會(huì)關(guān)注學(xué)生的一些課外成就。
　　
　　對(duì)于在Computer Science有興趣的同學(xué)，或者以后想在IT、互聯(lián)網(wǎng)公司就業(yè)的同學(xué)，可以考慮參加美國的編程競賽。今天就讓我們一起來了解一下USACO – USA Computing Olympiad。
 
　　
　　一、USACO介紹：
　　
　　美國計(jì)算機(jī)編程算法競賽 USACO (www.usaco.org）是一個(gè)電腦編程以及算法競賽。為每年的國際計(jì)算機(jī)競賽IOI (Informatics Olympiad International) 選拔美國隊(duì)隊(duì)員。計(jì)算機(jī)奧賽（USACO）與數(shù)學(xué)奧賽（USAMO），都是國家National 級(jí)別的奧賽，是美國國家隊(duì)選拔賽。參加兩個(gè)國際奧林匹克賽的美國選手是通過這兩個(gè)全國比賽層層選拔出來的。AMC考察數(shù)學(xué)，USACO考察編程和算法。USAMO的參加的學(xué)生很多,相對(duì)參加USACO的要少些。因?yàn)閰⒓尤藬?shù)不是太多，比數(shù)學(xué)競賽更容易入圍,進(jìn)級(jí)。
　　
　　USACO 和 AMC：
　　
　　AMC10≈USACO Bronze
　　
　　AMC12≈USACO Silver
　　
　　AIME≈USACO Gold
　　
　　USAMO≈USACO Platinum
　　
　　USACO是一個(gè)“算法”競賽，這意味著參賽者需要用創(chuàng)造和系統(tǒng)的方法來解決問題，而不僅僅是直接把程序的描述直接轉(zhuǎn)換成代碼。例如，“找出列表里面最大數(shù)字的位置”是一個(gè)非常簡單的算法問題，但“寫出先畫一個(gè)圓圈，再畫一個(gè)正方形的指令”就是另外一回事了。
　　
　　是美國一項(xiàng)面向中學(xué)生的信息學(xué)競賽，競賽主要衡量算法和運(yùn)用兩大方面的技能，旨在鍛煉學(xué)生用計(jì)算機(jī)編程解決問題的能力。USACO是美國大學(xué)申請(qǐng)過程中非常有含金量和競爭力的一個(gè)競賽，比賽含金量不低于AMC。
　　
　　USACO極為重視對(duì)算法時(shí)間效率與優(yōu)化水平的考察，很多試題必須要進(jìn)行非常細(xì)致的優(yōu)化才能夠通過。每年賽季都會(huì)選拔出26人參加美國信息競賽的暑期集訓(xùn)，最終將會(huì)有4人代表美國隊(duì)，參加國際信息學(xué)奧林匹克競賽（IOI）。
　　
　　二、USACO 參賽形式
　　
　　通過登錄USACO官網(wǎng)，在線提交代碼的形式參賽。在比賽規(guī)定的時(shí)間范圍內(nèi)（通常是4天，期間覆蓋一個(gè)周末 。你有4天的時(shí)間來開始比賽選擇一個(gè)適合你的時(shí)間，競賽不允許有任何外部幫助和合作。一旦比賽開始，你有3-4個(gè)小時(shí)的時(shí)間查看和解決3個(gè)獨(dú)立的編程問題。在線打開題目，在線提交代碼。代碼提交后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)給出評(píng)分。從打開題目算起，選手需要完成3道題目。代碼提交后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)給出評(píng)分，如果拿到了滿分，系統(tǒng)會(huì)提示直接晉級(jí)，則可在本次月賽中繼續(xù)挑戰(zhàn)更高難度的試題。一般情況下，月賽考試結(jié)束后，會(huì)劃出晉級(jí)分?jǐn)?shù)線。如果成功晉級(jí)，可在下個(gè)月的比賽中參加更高級(jí)別的競賽。
　　
　　所有3個(gè)編程問題的分值都是333.333分，總分是1000分。對(duì)于每個(gè)問題，分?jǐn)?shù)在每個(gè)測試案例中平均分配。如果問題1有10個(gè)測試案例，問題2有11個(gè)，問題3有12個(gè)測試案例，那么問題1的每個(gè)測試案例價(jià)值33.33分，問題2的每個(gè)測試案例價(jià)值30分，而問題3的每個(gè)測試案例價(jià)值27.77分。
　　
　　注冊(cè)USACO也很簡單，只需要在www.usaco.org注冊(cè)一個(gè)免費(fèi)賬戶，注冊(cè)時(shí)你不需要選擇特定的比賽日期。只要你有了這個(gè)賬戶，可以在比賽日期隨時(shí)參與競賽。USACO 競賽是完全免費(fèi)的！你只需要注冊(cè)一個(gè)賬戶，就可以參加比賽了。USACO 解題絕對(duì)不可以在網(wǎng)上復(fù)制別人的代碼！不要復(fù)制抄襲，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)永久封號(hào)。 
　　
　　三、USACO 參賽時(shí)間
　　
　　USACO在每年12月-次年3月，每個(gè)賽季有4場比賽. 12月月賽, 1月月賽, 2月月賽, 3月公開賽。前三場比賽的形式是相同的。請(qǐng)查看USACO網(wǎng)站的主頁最新發(fā)布時(shí)間。
　　
　　USACO 12月考試是4次中最容易的一次，秋季班沖刺至關(guān)重要。錯(cuò)過了要等一年，考題每年難度都在大幅度提升，考試形式也可能變化。12月的月賽通常是圣誕前的一個(gè)周末，當(dāng)場出成績，一周內(nèi)放榜，也非常適合在RD的截止前沖擊申請(qǐng)材料的最后一個(gè)閃光點(diǎn)。1，2月份的成績也可以作為申請(qǐng)遞交完畢最好的補(bǔ)充材料。
　　
　　四、USACO 參賽級(jí)別
　　
　　USACO 競賽有4個(gè)級(jí)別，銅級(jí)，銀級(jí)，金級(jí)，白金級(jí)。每個(gè)級(jí)別代表不同的編程技能水平。在每場月賽中，題目難度分為銅級(jí)、銀級(jí)、金級(jí)、鉑金級(jí)四種級(jí)別，難度依次提高。新注冊(cè)的選手從銅級(jí)開始，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成3道題目，如果過關(guān)，可晉級(jí)到更高級(jí)別。
　　
　　每個(gè)人都必須從銅級(jí)開始參賽。在每個(gè)USACO比賽中，每個(gè)技能水平都有一個(gè)比賽（例如，銀級(jí)選手不會(huì)和銅級(jí)選手參加同一個(gè)比賽）。以下是每個(gè)級(jí)別的編程比賽中你需要知道的內(nèi)容/如何通過每個(gè)級(jí)別的編程比賽。
　　
　　銅級(jí)： 是USACO的基礎(chǔ)級(jí)別。主要考察編程知識(shí)的掌握程度，排序、二分查找。大多數(shù)銅級(jí)問題沒有像高級(jí)別的那樣有很多效率問題。要能夠解釋一個(gè)編程問題。知道/能夠創(chuàng)建基本算法和邏輯。循環(huán)，數(shù)組，內(nèi)部算法，知道/能夠?qū)⒆约旱南敕ㄞD(zhuǎn)化為代碼。
　　
　　銀級(jí)：銀級(jí)考試比銅級(jí)考試要難得多。涉及遞歸搜索、貪心算法等基本的問題求解技術(shù)；了解最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)概念, 要考察效率問題。
　　
　　金級(jí)：設(shè)計(jì)更復(fù)雜的標(biāo)準(zhǔn)算法(例如最短路徑，動(dòng)態(tài)規(guī)劃等），熟練掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),   主要考察效率問題。
　　
　　鉑金級(jí)：對(duì)算法有深入了解，熟練應(yīng)用，能解決復(fù)雜問題、開放問題。
　　
　　五、USACO 參賽語言
　　
　　可以使用的參賽編程語言列表如下：
　　
　　Java
　　
　　C++ 17
　　
　　C++ 11
　　
　　C
　　
　　Python 2 (2.7.17)
　　
　　Python 3 (3.6.9)
　　
　　C++ 是奧計(jì)考試的主選語言之一，起步難但程序緊湊效率高，適合金級(jí)以上考生利用網(wǎng)上資料自學(xué)自修。C++是高效編程語言，網(wǎng)上有很多資料，適合金級(jí)白金級(jí)自學(xué),但語言難學(xué)，初學(xué)者進(jìn)步很慢。
　　
　　Java  是奧計(jì)考試的主選語言之一，易學(xué)易升級(jí)，又可以拿到APComputer高分。
　　
　　Python 是奧計(jì)考試的主選語言之一，易學(xué)易考，適合人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)，是當(dāng)今的大熱門。
　　
　　六、USACO 參賽評(píng)級(jí)
　　
　　USACO系統(tǒng)自動(dòng)評(píng)分。測試案例的數(shù)量會(huì)因問題而異（通常為10個(gè)左右）。每個(gè)測試案例都有相等的分值，所有測試案例的總分值為333分。有時(shí)，較早的測試用例在其所需的時(shí)間復(fù)雜度方面會(huì)明顯容易。這意味著，如果你的代碼效率很低，它應(yīng)該仍然能夠獲得前幾個(gè)測試用例的部分積分。重新提交沒有任何懲罰。但是，如果你多次提交，你提交的最后一次（不是最好的）將被算作你的分?jǐn)?shù)。如果你的程序不能編譯，缺少輸出，或有運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤，提交將失?。▽⒉槐辉u(píng)分），你將被告知錯(cuò)誤。在評(píng)分開始前，你的程序也必須首先獲得樣本案例的正確性。一旦你的程序通過了初始編譯和樣本測試案例，它將針對(duì)所有的測試案例運(yùn)行。對(duì)于導(dǎo)致測試用例失敗的原因，有幾個(gè)可能性：
　　
　　T：超時(shí)（在Java和Python中為你提供4秒，在其他語言中為你的代碼成功運(yùn)行并返回解決方案提供2秒）。
　　
　　!: 運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤(典型的運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤，但也包括超過內(nèi)存限制，這很罕見，但可能發(fā)生)
　　
　　X：錯(cuò)誤的答案（你對(duì)測試案例的答案是不正確的）
　　
　　如果你能在比賽中得到1000/1000分（通過每一個(gè)測試案例），你就會(huì)得到一個(gè)比賽中的晉升。(獲得賽中晉級(jí)的分?jǐn)?shù)有時(shí)會(huì)低于1000分，不過這種情況非常罕見)。這意味著你可以在當(dāng)前4天的競賽窗口中開始下一級(jí)的競賽（你不必等待窗口結(jié)束來獲得晉升。）
　　
　　否則，你必須等到窗口結(jié)束后才能晉級(jí)。USACO將根據(jù)比賽結(jié)果計(jì)算出截止分?jǐn)?shù)，如果你的分?jǐn)?shù)高于截止分?jǐn)?shù)，你將被提升到下一個(gè)級(jí)別。根據(jù)不同的比賽，高于750分或800分的分?jǐn)?shù)通常會(huì)讓你晉升。
　　
　　然而，作為USACO全國錦標(biāo)賽的美國公開賽有一些小的區(qū)別（其他方面都是一樣的）。問題的難度要大得多。比賽時(shí)間多1小時(shí)。
　　
　　七、USACO 的含金量
　　
　　USACO是美國大學(xué)申請(qǐng)過程中非常有含金量和競爭力的一個(gè)STEM競賽。USACO 還有一個(gè)更大的好處在于，實(shí)用性很廣，實(shí)戰(zhàn)性很強(qiáng)。就算不參加奧林匹克比賽。USACO 也能夠幫助孩子在最短的時(shí)間內(nèi)，有效的提高和掌握電腦編程語言，增加電腦技能。對(duì)孩子將來的發(fā)展有更深遠(yuǎn)的影響和幫助。隨著STEM教育的理念，及編程低齡化，普及化的發(fā)展，USACO的參賽人數(shù)和熱度越來越高。
　　
　　USACO是不僅僅是一項(xiàng)可以讓申請(qǐng)者迅速提高STEM，編程算法學(xué)術(shù)背景的比賽，編程本身作為一門使用技能也會(huì)讓學(xué)理工科的學(xué)生受益終生，即便是商科文科的同學(xué)，編程訓(xùn)練本身帶來的思維優(yōu)勢也可以極大的促進(jìn)學(xué)習(xí)。
　　
　　因?yàn)榇罅康闹袊鴮W(xué)生熱衷于參加熱門的美國數(shù)學(xué)奧賽、美國化學(xué)奧賽，所以USACO在中國的普及度并不高。這意味著參賽選手少，獲獎(jiǎng)選手也少，含金量自然更高。
　　
　　八、USACO賽事特色
　　
　　隨著STEM教育的理念、編程低齡化和普及化的發(fā)展，USACO的參賽人數(shù)和熱度越來越高。
　　
　　因?yàn)榫幊痰拈T檻相比數(shù)理化學(xué)習(xí)較高，USACO難度和認(rèn)可度實(shí)際會(huì)略高于同類型的USAMO（美國數(shù)學(xué)奧賽），USNCO(美國化學(xué)奧賽)等學(xué)科奧賽。
　　
　　當(dāng)然，USACO在美國大學(xué)申請(qǐng)過程中將會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)增加你的優(yōu)勢和競爭力。因?yàn)榇罅康闹袊鴮W(xué)生熱衷于熱門的美國數(shù)學(xué)奧賽、美國化學(xué)奧賽，所以USACO在中國的普及度并不高。這意味著參賽選手少，獲獎(jiǎng)選手也少，優(yōu)勢也更明顯。
　　
　　尤其對(duì)于未來美本留學(xué)申請(qǐng)理工科專業(yè)的高中生來說，USACO能夠獲得獎(jiǎng)項(xiàng)，絕對(duì)是競爭力的一大助推器，認(rèn)可度很高。
　　
　　以下是某國外著名網(wǎng)站上的回答，可以看到，大家對(duì)USACO申請(qǐng)美國大學(xué)的作用還是給予了非?？隙ǖ幕卮鸬摹?/span>