USACO计算机竞赛金奖备考经验

个人学习和背景介绍

大家好，我在去年取得了APCSA五分的好成绩，在USACO中达到了Gold Deviation，参加过各种国内外科技竞赛，获得了如未来软件工程师竞赛的一等奖、Microsoft Future Image Cup的中国区TOP30、第二届交大长三角AI竞赛二等奖等。

同时也参加过我的世界某一工作室的插件开发，不论是实战还是竞赛，本人对于计算机科学也是有较多的见解啦，而今天呢想和大家分享一下USACO的备考经验。

USACO是什么比赛？

美国计算机奥林匹克竞赛（USA Computing Olympiad，简称USACO）是由美国官方举办的中学生计算机编程与算法线上比赛，也是誉满全美的中学生计算机编程竞赛。

USACO于1992年首次举办，目前已成功举办27次。旨在为每年夏季举办的国际信息学奥林匹克竞赛（IOI）选拔美国队队员，目前逐渐发展为全球热门的线上赛事，和奥数IMO一样，成为美国大学申请条件下，含金量相当高的官方竞赛。

USACO有四个竞赛Divisions级别，Bronze, Silver, Gold,和Platinum。所有参赛者都是从铜级赛区开始的。在每个比赛赛周之后，如果参赛者有足够高的分数就会被“promoted”到下一个级别--通常是600-800分(满分1000分)。

你还可以在contest weekend中所有问题获得满分直接获得晋升。每一组都比前一组困难得多。这通常需要相当多的学习、训练，试图提升到一个新的水平需要耗费的时间，每一个等级长达一年或更长时间。

USACO在2015年增加了Platinum级别。在此之前，每一个division的难度都比现在大，大约相当于今天的division“one step up”。例如，一般来说，“old Bronze”问题最接近“modern Silver”问题的难度。

比赛含金量如何？

申请美国大学有帮助的活动中，USACO第一项就强调：

近几年，STEM教育的理念及编程低龄化，普及化的发展迅猛，USACO的参赛人数和热度越来越高。对于未来美本留学申请理工科专业的高中生来说，USACO能够获得金或者白金级别的奖项，绝对是提高竞争力的大杀器。

当然，USACO也是美国大学申请过程中非常非常有含金量和竞争力的一个竞赛。因为大量的中国学生热衷于参加热门的美国数学奥赛、美国化学奥赛，所以USACO在中国的普及度并不高。如果你参加并且获奖了，能为你的简历加分不少，在中国申请者中脱颖而出。

USACO报名与参赛步骤

登录USACO官网http://www.usaco.org/，点击Register for New Account按钮，注册新账户。

USACO官网：

填写信息并激活账号(Complete information and activate)

注册结束后，在绑定的邮件中查收自己的账号和默认密码。并登陆官网（24小时内首次登陆方可激活，登录后可修改密码），并点击“Login”。

竞赛考察的知识点整体介绍

青铜级

参赛资格:注USACO账号即为青铜级

青铜级考试只要求掌握基本编程常识，会至少一种编程语言。青铜级的编程限制时间还是充足的，只要掌握基础的编程技能，大部分选手都能在第一次考试中晋级白银级。

C++语言基础

高精度算法

链表，堆，栈，队列

搜索算法

排序与集合 map，set,

algorithm库

greedy贪心思想

计算几何入门

白银级

参赛资格:通过青铜级比赛的选手

需要掌握基本的问题解决能力和简单算法 (例如: 贪心算法，递归搜索等) ，还需了解基础数据结构。从白银级开始，选手需要寻找更好的算法才能使程序在规定时间内跑完。

二分与分治

排序算法

贪心算法进阶

分治，排序与贪心

搜索进阶

递推与前缀和

图论基本概念

基本连通性问题

树，树上计数问题

黄金级

参赛资格:通过白银级比赛的选手

需要有一定的算法基础，理解一些抽象的方法(例: 最短路径，动态规划) ，并且对数据结构有比较深的了解。

白金级

参赛资格:通过黄金级比赛的选手

需要有很高的编程基础，对算法有深入的了解。部分比赛问题最后的优化方案，可能不止一个，得出的答案也不止一个

数论基础

简单字符串

动态规划入门

动态规划进阶

最短路

最小生成树连通性问题

线性数据结构

线段树

赛前需要了解的内容

比赛形式

提交的3-4个程序中的每一个都要对10个或更多的“test cases”进行测试——用已知的结果输入程序中的数据集。您可以为每个给出正确结果的测试用例获得学分。在一个contest weekend的比赛中，一个组别的所有问题总共有1000分。如果您的程序运行时间太长，占用太多内存，或者崩溃，那么您将在测试用例中失去分数，因此代码的效率是一个因素！这在Silver及以上级别的赛组中尤其突出。

比赛的计时形式是什么？

在赛周的任何时候，进入网站并点击按钮启动你的个人比赛计时器，时间为3-5个小时。出发前你会被告知确切的时间限制，通常是4小时。然后，选手将获得竞赛问题的访问权限。

可以休息或提前停止，但一旦你在那个周末点击了“开始”按钮，你的时间就会一直在滴答作响，直到到期--不允许暂停。如果你只是想检查一下题目，那么你可以随意花时间尝试它，想花多少时间就花多少时间。如果你的目标是做好，试着提前计划一整段时间，这样你就可以不分心地工作了。

比赛开始后会发生什么？

在启动计时器后，会被允许回答3-4个问题(通常是3个)，选手必须在个人时间窗口中解决。每一个都将提供一个背景问题，必须编写一个程序进行分析。在选手的时间窗口内的任何时候，都可以通过网站提交您的程序进行测试。选手可以在时间窗口内自由切换或返回到任何问题，并继续提交解决方案，直到时间截止或者选手觉得已经全部完美为止。可以选择在同一周末的任何时间使用新的计时器开始新部门的比赛。

不同等级的同学学习⽅法介绍&分享

没有编程基础的同学如何备考？

建议从Python或者Java入手，上手较快。可以选择先自学，学习主要内容为数据结构，编程语法，配合一定强度的练习和老师讲解，可以初步通过第一轮铜级的选拔。

有编程基础的同学如何备考？

在读AP计算机的高一高二同学，或者学习过Python的同学，可以从C/C++或者Python入手，学习算法知识，加强算法练习和真题训练。

有相关参赛经验的同学如何备考？

在有数据结构和编程语法基础的前提下，需要系统的学习一些常见算法，比如排序等等。同时大量练习官方的金、白金级别的真题。

⽐赛特点

免费，货真价实，简单

免费：这个比赛不需要任何额外的费用，这就意味着你可以免费的参加这个比赛很多次，无需要有额外的经济负担

货真价实：这个比赛的含金量如上文所说其实非常之高，比赛的付出与收入是成正比的，有了付出就一定会在这个比赛当中获得比较好的成果！

简单：只要你有一台能上网的电脑就足够，不需要再额外的购买其他外设来参加比赛

竞赛参考资料

USACO官网

需要初步认知这个竞赛，建议首先在USACO官网上回顾过去的比赛，该网站提供了一系列竞赛材料。这种比赛风格通常被称为“online judge”系统，你可以通过在线搜索找到许多例子。USACO官方还提供其他链接和资源的列表。

USACO书单推荐

书名：Competitive Programming 1-5

介绍：可以迅速提升自己的竞赛硬实力，了解一些基本算法以及一些基本答题思路，可以说是入门必选。

USACO在线资源

https://usaco.guide/

一群敬业的前决赛选手汇集了一个新的在线培训资源。免费收集精选的高质量资源，带您从青铜级到白金级及更高级别。

https://www.geeksforgeeks.org海外算法学习网站

https://www.commonlounge.com/community/e4aac00a033a40ec96657906c6e1b43c/main为1OI做准备和练习 + 在竞争性编程方面做得更好 + 通过动画和视频以有趣的方式学习算法。

http://codeforces.com/blog/entry/23054博客条目中提供了更多在线参考资料的出色列表

https://starcoder.org从基本编码到 USACO 竞争性编程

以上就是本次对USACO竞赛的介绍以及分享啦，谢谢大家！