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USACO美国计算机奥林匹克竞赛,介绍详解&学习指导

USACO美国计算机奥林匹克竞赛,是美国一项面向中学生的信息学竞赛,竞赛主要衡量算法和运用两大方面的技能,旨在锻炼学生用计算机编程解决问题的能力。

USACO是美国大学申请过程中非常有含金量和竞争力的一个竞赛,比赛含金量不低于AMC。USACO 每年从 11 月到次年 4 月举行四次。每一场月赛都会有四组比赛构成,分别是铂金组、金组、银组、铜组,难度依次递减,难度相当于NOI-、NOIP提高组+、NOIP提高组-、NOIP普及组-。月赛的题目与IOI试题类型大致相同,绝大多数为传统试题,采用IOI赛制。USACO规定“打表”(直接输出答案)为作弊行为。

01

USACO 比赛介绍

适合对象

适合中学生参加,目前已有很多初中生参赛,高三学生也可以参加12月的第一场比赛,如果实力突出,可以在12月中,RD常规申请前获得白金级奖项,不失为申请前最后一波强势的背景提升机会。

22-23年竞赛时间

USACO比赛规则

  1. USACO每场比赛4-5个小时。可以在比赛规定时间开始后登陆USACO账号,从在线打开试题后开始计时。选手需要在时间结束前通过网络将写好的程序提交,程序提交后官网会给出用test case检测程序的结果,并根据结果给出这一题的得分。

  2. 可以使用C++,Java,Python,Pascal,和C中的任意一种编程。比赛对于程序的大小,运行需要的内存以及运行的时间都有一些具体规定,每次比赛,实力强的选手可以连续升级。

  3. 在比赛窗口开放的三天时间内,选手可以选择任意时间开始比赛。开始比赛4小时内,如果拿到了高分(接近满分或满分),系统会提示直接晋级,可以在这三天内继续挑战下一级,只要实力足够,一场考试可以升到满级白金级。

  4. 没能拿到满分的选手需要等到三天的赛程结束后,等待晋级分数线,才能决定是否晋级,如果成功晋级,可以在一个月后的第二场继续参赛晋级。

如何报名

  • 在 www.usaco.org 注册一个免费账户(只需要有邮箱就能注册),注册时不需要选定特定的比赛日期,只要有了这个账户,可以在比赛开始后随时参与竞赛。

02

级别设置·考点解析

USACO竞赛一共有4个级别,青铜、白银、黄金、白金四个级别,一进入USACO注册账号即为铜级,一级一级的比赛刷高自己的等级,如果你最终能够获得黄金或者白金级别的奖项,绝对是提高竞争力的大杀器。

1

青铜级别比赛

  • 参赛资格:一进入USACO注册账号即为铜级。

  • 难度等级:铜级考试只要基本编程常识,会至少一种编程语言。铜级的编程限制时间还是够用的,大部分初次参赛的选手都能在次考试中晋级白银级。

  • 考点:主要是考察编程掌握程度,排序、二分查找。

2

白银级别比赛

  • 参赛资格:通过青铜级比赛的选手。

  • 难度等级:需要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。

3

黄金级别比赛

  • 参赛资格:通过白银级比赛的选手。

  • 难度等级: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。

4

铂金级别比赛

  • 参赛资格:通过黄金级比赛的选手。

  • 难度等级: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,可能不只一个,得出的答案也不只一个。

5

不同级别如何准备?

从青铜到铂金要掌握哪些知识点?临近比赛之际,站长整理出不同级别需要掌握的知识点,今年参赛的同学可以查缺补漏!

03

USACO官网·助力比赛

官网的“Training”注册后,可以获得数小时(超过100小时)的指导、编程以及解决问题的时间,请注意,资源是免费的,进步非凡、表现突出的学生将被自动选入决赛,简单来说,如果你能在训练页面中出色地解决问题,你将直接晋升参加USACO夏季训练营。

“培训页面”中的教程和任务有特定的顺序。每个教程之后都有六个任务,在进入下一个教程之前必须解决这些任务。你不能随心所欲地选择教程/问题。此顺序可确保候选人完成所有问题,而不是只解决更简单的问题。

如何练习?

  • 先分析题目,再写代码,代码编写的时间不超过50%。USACO 的竞赛题,重点并不是编码,它主要还是考察学生应用算法思考问题的能力,所以在真正编码以前,需要把问题分析清楚,如果把问题思考清楚了,编码的时间是不会太长的,一般把编码的时间控制在一道题目总完成时间的50% 。

  • 深度思考一段周期后,再去查看别人的题解。刷题的过程中,总会碰到很多题目是自己暂时不那么容易做出来的,这类题目恰恰是最适合你的,碰到这种题目,可以认真思考一下,当你全部吸收和理解了这种题目后,你的能力就提升了。

  • 重点学习算法原理,尝试一题多解、举一反三。算法本来就是在训练思维的,常常从不同角度来解答一道题目,会更加拓宽学生的思维方式,碰到真正的难题时,学生更有可能从多个维度进行思考解答,从而最终给出答案。

  • 注重刷题的质量,而不是质量。刷题的核心是重质不重量,刷题中最适合你的,其实是那些比你当前的水平高一点的题目,这就是所谓的 “i+1” 理论,通过认真做对这些题目,能力就能稳步提升。所以题目的质量很重要,题目是否适合你当前的水平,这也是一个很重要的考量因素。

谁适合用“Training”?

  1. USACO Training中虽然也有知识点介绍,但介绍的并不详细。USACO Training 中每一章的开头都有本章知识点的文本介绍,但这些介绍并不够全面,如果想进一步深入这些知识点,可以考虑通过网上资源和书本资源,搜集更多相关资料信息进行学习查看。

  2. Training中的题目没有正确提交前,是无法看到答案的。USACO Training的训练模式,就是希望能够通过做题来达到知识点的掌握,所以在题目正式解答出来以前,是看不到题解信息的,如果经过了几天的思考,学生实在是无法解答当前题目,可以在百度上搜索题目信息,一般都能找到对应的解答方法。

  3. 题目并不完全按照USACO等级设定,针对于每一种算法的题目数量也不够。USACO Training 中的算法是按照从易到难的顺序进行排序的,其顺序基本上符合各级别竞赛对算法的要求,但也不是完全对应的,对于直接刷Training 算法的学生,往往并不了解针对自己的级别应该刷到哪里合适。另外,针对每种算法,Training 中的题目数量也不够,学生可能无法仅仅通过几道题目就彻底掌握算法。

对于自学能力强的学生,刷USACO Training 是一个比较好的学习方式,碰到不会的知识点的时候,配合找一些对应的知识点视频进行学习,并且辅助以更多的一些练习题目。如果平时时间比较少,希望能够更高效的进行学习,还是找一位老师辅导会更好。

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