USACO极为重视对算法时间效率与优化水平的考察,很多试题必须要进行非常细致的优化才能够通过。想要通过USACO竞赛,首先要了解这个竞赛到底在考察什么能力?其核心考核的能力主要就是两点。
算法分析能力
也就是拿到一道题目后,能够根据题目条件,确定应该使用什么样的算法进行求解,并能够应用对应算法,把整个解题过程梳理成步骤。
代码编写能力
当应用算法分析能力对问题进行梳理后,接下来就是把这些步骤转换成代码,通过计算机进行求解。
如何提升这两个方面的能力呢?首先肯定是要通过课程,先要学习对应级别涉及到的算法,只有了解了这些算法,才有可能按照这样的思路对问题进行分析和思考。但仅仅了解算法显然是不够的,学习算法只是一个开始,更重要的是应用算法。
USACO 特别注重算法应用的能力,他的竞赛题目中,没有任何考记忆和背诵的内容,整个考试过程中,学生可以在互联网上查询任何资料信息,所以所有需要记忆和背诵的东西,都能通过快速检索得到答案,这不是USACO 竞赛考核的重点,它的考核重点在于,如何应用算法对问题进行分析。问题可以设计得千奇百怪,但算法的分析思路是不变的,掌握算法的分析思路才是学习算法的核心。
如果有了算法分析能力,相信学生可以很容易理解问题,并对问题进行分析求解。但最终是否能够把整个分析过程程序化,通过代码编写的方式来把整个逻辑过程体现出来,控制电脑按照自己的解题逻辑进行工作呢?整个就是考核代码编写能力了。把问题的数据抽象成计算机数据结构,把问题求解步骤,通过算法进行分解,这样就能通过代码把算法表达出来。
从上述过程大家可以看到,这两个核心能力其实都需要通过刻意练习才能提高。我们可以把解题的过程分解为审题,分析,编码和反思(调试) 四个步骤,其中审核和分析就对应着算法分析能力,编码和反思过程就对应着编码能力。可见,当你按照流程认真做一道题目的时候,就相当于同时在训练这两个能力了。
只是很多学生没有养成良好的解题习惯,解题的过程纯粹是靠灵感,这样就很难针对性的对相应能力进行提升,培养学生在真实情境中解决问题的能力。如果你拥有思维能力,掌握了更高层次的方法,那么再来解决低层次的问题就会很容易,这点也适用于科研项目的孵化,在发散的思维中并发创意。
USACO获得什么级别才对申请大学有帮助
首先来看看USACO竞赛对于申请大学是否有帮助?这个问题的答案还是比较确定的。国外网站中有不少帖子对此进行了说明,都认为信息学奥林匹克竞赛的成绩对于大学申请是会有帮助的,它能够真实的反映出学生的天赋和能力。
那么USACO到底要通过什么级别,才对申请大学有帮助呢?这个问题的答案非常关键,想要通过USACO的不同级别,所需要付出的努力和时间都是不一样的,高中学生的时间就那么多,这个问题的答案直接影响到学生应该拿出多少时间来学习USACO。
网上给出的比较确定的答案是需要通过金组竞赛,也就是说级别达到铂金级别。想要在USACO竞赛中达到铂金级别需要付出多大的努力呢?USACO 中想要过金组的考核,水平基本上相当于国内 NOIP竞赛中提高组一等奖及省选左右的水平了。如果学生数学还不错,从五年级开始学习,每周不间断的学,并且寒暑假突击补习的话,初三到高一左右能够达到这样的水准已经是很不错的水平了。
可以看到,算法学习除了学生天赋外,还是需要耗费很多时间和精力的。考虑到国内竞争比较激烈,并且国内的信息学竞赛每年只有一次,机会比较有限,那么对应到USACO竞赛,想要突破金牌的水平,两到三年的时间还是需要的。
真的到了金组级别的考核,难的并不是编程,而是对问题分析的能力。很多问题都需要进行深入的数学分析后,再根据不同情况应用不同的算法进行优化,最终编写出对应的答案。在金组这个级别,基本的算法固然是要学习的,但学生可能需要把更多的时间放在问题的分析上,也就是说数学能力也要跟上, 否则是很难通过金组考核的。
事实上也确实是这样,每年的竞赛中真正通过金组考核的人少之又少,就拿2022年二月份的月赛来看吧,所有通过金组考核的人数也就125个,可见冲击金组竞赛是非常困难的,需要学生具备一定的天赋和努力。
但也有同学在申请学校前通过了USACO 银组的考核,拿到了帝国理工学院计算机专业的offer说明USACO 证书对于申请学校还是很有帮助的,当然,学生其它方面科目的考核成绩也是非常关键的。证实了如果通过银组考核,达到金组级别,就能对申请大学有帮助了,一般的学生只要经过1-2年的努力,基本上都是能够达到这个水准的。
针对一项比赛的准备的时间越长,基础越扎牢,意味着获奖的可能性越大,2023年USACO第一次月赛只剩下2个多月了,建议对USACO感兴趣的同学,准提前准备2024年USACO比赛。