USACO美國計算機奧林匹克競賽如何備考

今天為(wei) 大家介紹的是USACO ——美國計算機奧林匹克競賽！

01
USACO 簡介 USACO的全稱是United States of America Computing Olympiad，即美國計算機奧林匹克競賽。競賽主要衡量算法和運用兩(liang) 大方麵的技能，旨在鍛煉學生用計算機編程解決(jue) 問題的能力。
相信大部分的同學一定都聽說過奧林匹克競賽，奧林匹克包括數學，物理，化學，生物和信息學。
而USACO就是美國的信息學奧林匹克競賽，對於(yu) 申請美國大學本科（尤其是計算機專(zhuan) 業(ye) ）的學生有幫助，曆屆頂尖選手受到牛校鍾愛，開設目的是為(wei) 國際性賽事IOI選拔美國隊隊員。

02
為(wei) 什麽(me) 要參加USACO？
賽事含金量
USACO競賽的成績對申請美國大學是非常有幫助的，如下是國外著名網站Quora上的回答，可以看到，大家對USACO申請美國大學的作用還是給予了非常肯定的回答的。

- 圖源網絡 -

下圖在羅列對申請美國大學有幫助的活動時，第一項就強調了USACO的作用。
- 圖源網絡 -
最後這張給出了USACO等級對應的數學奧林匹克競賽等級，很多偏理科的大學都會(hui) 要求AIME（美國高中數學邀請賽）成績，但如果你有對應的USACO成績，大學也是認可的。
- 圖源網絡 -

目前，USACO在美國非常熱衷，但是國內(nei) 參與(yu) 的人員還比較少，以2018年公布的數據為(wei) 例，總共有65個(ge) 國家3048 名學生參加競賽，其中來自中國的學生隻有280 人。
相信隨著STEM教育理念，及編程低齡化，普及化的發展，國內(nei) USACO 的參加人數和熱度會(hui) 越來越高。

思維訓練和能力提升
接受一個(ge) 編程項目，獨立思考相關(guan) 知識點（數學邏輯、數據結構、算法、計算機體(ti) 係結構、英語理解等），運用各種能力（計算思維、資料收集、刻意練習(xi) ）設計並實現，驗證正確性，反複迭代修正。
整個(ge) 流程在普通的學製教育中往往要到碩博士才有訓練機會(hui) ，而參加競賽的選手從(cong) 小就在以這種方式訓練著思維，對於(yu) 專(zhuan) 注力和獨立解決(jue) 問題的能力提升非常有幫助。
同時，參加高階信息學競賽的往往是最優(you) 秀的孩子，他們(men) 一起交流、學習(xi) 、討論和競爭(zheng) 會(hui) 潛移默化地影響每個(ge) 孩子的能力、習(xi) 慣和學習(xi) 方式。
而且競賽的打分，不僅(jin) 僅(jin) 是解決(jue) 問題，還要考量解決(jue) 的時間效率和空間效率。不同解決(jue) 策略的得分不一樣。
這種評價(jia) 方式，培訓和鍛煉的就是學生的效率意識和全局規劃意識。

對學業(ye) 和工作的幫助
在USACO競賽中證明自己的問題解決(jue) 能力和學習(xi) 能力，會(hui) 對今後的學業(ye) 和工作都有很大的幫助。
現在很多互聯網公司內(nei) ，特別是偏向於(yu) 人工智能的技術公司，都在大量吸納競賽人才，因為(wei) 這些人非常善於(yu) 解決(jue) 核心問題。

人工智能的核心就是算法。

例如搜狗的CEO王小川（IOI 1996年金牌），曠視科技CTO， 人工智能學術界陳啟峰（IOI 2007金牌），陳丹琦（IOI 2008金牌），周源（IOI 2005金牌）等，信息學競賽對於(yu) 未來想從(cong) 事計算機相關(guan) 工作的人有很大的提升作用。

03
USACO 比賽資訊

問：如何報名參加比賽？
USACO競賽是免費的，參賽選手不限國籍，考試形式為(wei) 機考。
在www.usaco.org 注冊(ce) 一個(ge) 免費賬戶（隻需要有郵箱就能注冊(ce) ），注冊(ce) 時不需要選定特定的比賽日期，隻要有了這個(ge) 賬戶，可以在競賽開始後隨時參與(yu) 競賽。

問：如何注冊(ce) 報名及獲取考試信息？
- 圖源網絡 -

注冊(ce) ： 在右欄your account部分，有一個(ge) 選項為(wei) “register for new account”，點擊，然後出現下圖，填信息，提交就好了。

- 圖源網絡 -

係統會(hui) 發password到你的郵箱。然後就可以登錄了，登陸後可以修改password。
參賽選手請提前注冊(ce) ，注冊(ce) 通過需要一點時間。學生可以憑借這個(ge) 賬戶，隨時登錄查看考試資訊和獲取題庫，每年考試期間登陸參加具體(ti) 月份的考試。

問：USACO什麽(me) 時候舉(ju) 行比賽？
USACO 一般是每年12 月份開始到次年3月份進行，會(hui) 選擇四個(ge) 周末舉(ju) 辦主要的比賽，從(cong) 周五到周一，在這個(ge) 時間段內(nei) 學生可以選擇在任何時間比賽，通常來說每次競賽的時間為(wei) 4個(ge) 小時，但有時候是3個(ge) 小時或者5個(ge) 小時。

問：如何準備USACO？
登錄官網後可以看到上麵有一個(ge) 訓練題庫（https://train.usaco.org），可以登陸這個(ge) 題庫並進行注冊(ce) ，這個(ge) 網站和USACO官網的注冊(ce) 是分開的，需要獨立注冊(ce) ，可以這上麵進行訓練。
同時，登錄官網還可以查看曆年的競賽真題（https://usaco.org/index.php?page=contests），可以做一下這些題目，對題目的類型有一個(ge) 基本的了解。
隻有對競賽做好萬(wan) 全的準備，才能擁有十足的信心去應對競賽的挑戰。

04：USACO難度及等級

青銅參賽資格：一進入USACO注冊(ce) 賬號即為(wei) 銅級。
難度等級：銅級考試隻要基本編程常識，會(hui) 至少一種編程語言。銅級的編程限製時間還是夠用的，大部分初次參賽的選手都能在第一次考試中晉級白銀級。
白銀參賽資格：通過青銅級比賽的選手。
難度等級：需要基本的問題解決(jue) 能力和簡單算法（例如：貪心算法，遞歸搜索等），還需了解基礎數據結構。從(cong) 白銀級開始，選手需要尋找更好的算法才能使程序在規定時間內(nei) 跑完。

黃金參賽資格：通過白銀級比賽的選手。
難度等級：需要有一定的算法基礎，理解一些抽象的方法（例：最短路徑，動態規劃），並且對數據結構有比較深的了解。
白金參賽資格：通過黃金級比賽的選手。
難度等級：需要有很高的編程基礎，對算法有深入的了解。部分比賽問題最後的優(you) 化方案，可能不隻一個(ge) ，得出的答案也不隻一個(ge) 。

05：USACO比賽規則介紹

個(ge) 人戰
USACO每場比賽4-5個(ge) 小時。
可以在比賽規定時間開始後登陸USACO賬號，從(cong) 在線打開試題後開始計時。一套試題中有三道題。選手需要在時間結束前通過網絡將寫(xie) 好的程序提交。
程序提交後官網會(hui) 給出用test case檢測程序的結果，並根據結果給出這一題的得分。可以使用C++，Java，Python，和C中的任意一種編程。
比賽對於(yu) 程序的大小，運行需要的內(nei) 存以及運行的時間都有一些具體(ti) 規定。
每次比賽，實力強的選手可以連續升級。在比賽窗口開放的三天時間內(nei) ，選手可以選擇任意時間開始比賽。
開始比賽4小時內(nei) ，如果拿到了高分(接近滿分或滿分)，係統會(hui) 提示直接晉級，可以在這三天內(nei) 繼續挑戰下一級，隻要實力足夠，一場考試可以升到滿級白金級。
沒能拿到滿分的選手需要等到三天的賽程結束後，等待晉級分數線，才能決(jue) 定是否晉級，如果成功晉級，可以在一個(ge) 月後的第二場繼續參賽晉級。

USACO 使用的編程語言
USACO 接受多種語言的解決(jue) 方案，包括 C++，C，Java 和 Python。
由於(yu) Java 和 Python 相比於(yu) C++/C語言運行的會(hui) 慢一些，所以這兩(liang) 種語言所允許的運行時間是 C++ 和 C 的兩(liang) 倍。
USACO 提供了更加靈活的支持，使得比較喜歡 Java 和 Python 的人也有機會(hui) 參與(yu) 到算法競賽中。

經過本文的講解，相信大家對USACO競賽有初步的了解。從(cong) 2021年秋季學期開始，比特橙子啟動“算法實驗班”教學項目，課程以信奧賽為(wei) 終極目標，衝(chong) 擊各項國內(nei) 外賽事，其中就包括USACO。
機會(hui) 從(cong) 來都是留給有準備的人，有意向進行興(xing) 趣培養(yang) 或有參賽計劃的家長，可以盡早為(wei) 孩子做好規劃！