USACO美国计算机奥林匹克竞赛如何备考

今天为大家介绍的是USACO ——美国计算机奥林匹克竞赛！

01
USACO 简介 USACO的全称是United States of America Computing Olympiad，即美国计算机奥林匹克竞赛。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。
相信大部分的同学一定都听说过奥林匹克竞赛，奥林匹克包括数学，物理，化学，生物和信息学。
而USACO就是美国的信息学奥林匹克竞赛，对于申请美国大学本科（尤其是计算机专业）的学生有帮助，历届顶尖选手受到牛校钟爱，开设目的是为国际性赛事IOI选拔美国队队员。

02
为什么要参加USACO？
赛事含金量
USACO竞赛的成绩对申请美国大学是非常有帮助的，如下是国外著名网站Quora上的回答，可以看到，大家对USACO申请美国大学的作用还是给予了非常肯定的回答的。

- 图源网络 -

下图在罗列对申请美国大学有帮助的活动时，第一项就强调了USACO的作用。
- 图源网络 -
最后这张给出了USACO等级对应的数学奥林匹克竞赛等级，很多偏理科的大学都会要求AIME（美国高中数学邀请赛）成绩，但如果你有对应的USACO成绩，大学也是认可的。
- 图源网络 -

目前，USACO在美国非常热衷，但是国内参与的人员还比较少，以2018年公布的数据为例，总共有65个国家3048 名学生参加竞赛，其中来自中国的学生只有280 人。
相信随着STEM教育理念，及编程低龄化，普及化的发展，国内USACO 的参加人数和热度会越来越高。

思维训练和能力提升
接受一个编程项目，独立思考相关知识点（数学逻辑、数据结构、算法、计算机体系结构、英语理解等），运用各种能力（计算思维、资料收集、刻意练习）设计并实现，验证正确性，反复迭代修正。
整个流程在普通的学制教育中往往要到硕博士才有训练机会，而参加竞赛的选手从小就在以这种方式训练着思维，对于专注力和独立解决问题的能力提升非常有帮助。
同时，参加高阶信息学竞赛的往往是最优秀的孩子，他们一起交流、学习、讨论和竞争会潜移默化地影响每个孩子的能力、习惯和学习方式。
而且竞赛的打分，不仅仅是解决问题，还要考量解决的时间效率和空间效率。不同解决策略的得分不一样。
这种评价方式，培训和锻炼的就是学生的效率意识和全局规划意识。

对学业和工作的帮助
在USACO竞赛中证明自己的问题解决能力和学习能力，会对今后的学业和工作都有很大的帮助。
现在很多互联网公司内，特别是偏向于人工智能的技术公司，都在大量吸纳竞赛人才，因为这些人非常善于解决核心问题。

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），旷视科技CTO， 人工智能学术界陈启峰（IOI 2007金牌），陈丹琦（IOI 2008金牌），周源（IOI 2005金牌）等，信息学竞赛对于未来想从事计算机相关工作的人有很大的提升作用。

03
USACO 比赛资讯

问：如何报名参加比赛？
USACO竞赛是免费的，参赛选手不限国籍，考试形式为机考。
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，可以在竞赛开始后随时参与竞赛。

问：如何注册报名及获取考试信息？
- 图源网络 -

注册： 在右栏your account部分，有一个选项为“register for new account”，点击，然后出现下图，填信息，提交就好了。

- 图源网络 -

系统会发password到你的邮箱。然后就可以登录了，登陆后可以修改password。
参赛选手请提前注册，注册通过需要一点时间。学生可以凭借这个账户，随时登录查看考试资讯和获取题库，每年考试期间登陆参加具体月份的考试。

问：USACO什么时候举行比赛？
USACO 一般是每年12 月份开始到次年3月份进行，会选择四个周末举办主要的比赛，从周五到周一，在这个时间段内学生可以选择在任何时间比赛，通常来说每次竞赛的时间为4个小时，但有时候是3个小时或者5个小时。

问：如何准备USACO？
登录官网后可以看到上面有一个训练题库（https://train.usaco.org），可以登陆这个题库并进行注册，这个网站和USACO官网的注册是分开的，需要独立注册，可以这上面进行训练。
同时，登录官网还可以查看历年的竞赛真题（http://usaco.org/index.php?page=contests），可以做一下这些题目，对题目的类型有一个基本的了解。
只有对竞赛做好万全的准备，才能拥有十足的信心去应对竞赛的挑战。

04：USACO难度及等级

青铜参赛资格：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第一次考试中晋级白银级。
白银参赛资格：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。

黄金参赛资格：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。
白金参赛资格：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。

05：USACO比赛规则介绍

个人战
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。一套试题中有三道题。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。可以使用C++，Java，Python，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。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。
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。

USACO 使用的编程语言
USACO 接受多种语言的解决方案，包括 C++，C，Java 和 Python。
由于Java 和 Python 相比于 C++/C语言运行的会慢一些，所以这两种语言所允许的运行时间是 C++ 和 C 的两倍。
USACO 提供了更加灵活的支持，使得比较喜欢 Java 和 Python 的人也有机会参与到算法竞赛中。

经过本文的讲解，相信大家对USACO竞赛有初步的了解。从2021年秋季学期开始，比特橙子启动“算法实验班”教学项目，课程以信奥赛为终极目标，冲击各项国内外赛事，其中就包括USACO。
机会从来都是留给有准备的人，有意向进行兴趣培养或有参赛计划的家长，可以尽早为孩子做好规划！