worldwide programming contests · 2004. 1. 20. · acm international collegiate programming contest...

Tobias FriedrichFSU Jena

Worldwide Programming ContestsEin Insider-Report

19.01.2004 T. Friedrich 2

Inhalt

Offline Contests• Bundeswettbewerb Informatik• ACM ICPC

Online Contests• Valladolid Online Judge• TopCoder

VergleichBeispielaufgaben


Inhalt





Bundeswettbewerb Informatik

nur für Jugendliche bis 21 Jahre1. Runde: 5 leichte Aufgaben (zu Hause)2. Runde: 3 schwere Aufgaben (zu Hause)3. Runde: Kolloquium (30 Besten)

Preise: Geld, Sachpreise,Sprachreisen, Stipendien


Bundeswettbewerb Informatik

Aus den Endrundenteilnehmern werden Teamsfür internationale Wettkämpfe gestellt:

• IOI (International Olympiad in Informatics)

• CEOI (Central European Olympiad in Informatics)

• BOI (Baltic Olympiad in Informatics)


BWInf – Teilnehmerzahlen

Entwicklung seit 1984:

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

1984

1985

1986

1987

1988

1989

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003


BWInf – Teilnehmerzahlen

Rückläufige Entwicklung seit 1997:1200

1000

800

600

400

200

0

2003

2002

1997

1998

1999

2000

2001


Inhalt





ACM - Association for Computing Machinery

älteste und größte Informatik-Gesellschaftgegründet 1947≥ 75.000 Mitglieder weltweit≥ 25 Zeitschriften≥ 100 Tagungen/JahrACM Digital LibraryACM Press Books (gemeinsam mit AddisonWesley und Longman Publishing Company)

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ACM-Publikationen (Auswahl)Communications of the ACM (CACM)Computers in Entertainment (CIE)Computing ReviewsComputing SurveysJournal of the ACM (JACM)Transactions on Architecture and Code Optimization (TACO)Transactions on Computational Logic (TOCL)Transactions on Computer-Human Interaction (TOCHI)Transactions on Computer Systems (TOCS)Transactions on Database Systems (TODS)Transactions on Embedded Computing Systems (TECS)Transactions on Graphics (TOG)Transactions on Information and System Security (TISSEC)Transactions on Information Systems (TOIS)Transactions on Internet Technology (TOIT)Transactions on Mathematical Software (TOMS)Transactions on Modeling and Computer Simulation (TOMACS)IEEE/ACM Transactions on Networking (TON)Transactions on Programming Languages and Systems (TOPLAS)Transactions on Software Engineering and Methodology (TOSEM)

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ACM International CollegiateProgramming Contest (ICPC)

Veranstaltet von der ACM

Ursprung: 1970 in Texas als Lokaler Wettbewerb der Upsilon Pi Epsilon (ΥΠΕ) Computer Science Honor Society

seit 1977 mehrstufiger US-Wettbewerb

seit 1980 weltweit

seit 1997 IBM Hauptsponsor

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ACM ICPC – Entwicklung

seither kontinuierlicher Wachstum derTeilnehmerzahlen (30% p.a.):

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27th ACM ICPC 2002/2003

23.000 Studenten

3.850 Teams

1.329 Universitäten

106 Regional Contests

68 Länder

6 Kontinente

1 Weltmeister

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ACM ICPC – Ablauf

100.000 Studenten

3.850 Teams

70 Teams

Local Contest

Regional Contest

World Final

Erst- und ggf. Zweiplazierte kommen weiter

beste Studenten bilden Team

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ACM ICPC – Ablauf Regional Contest

Lesen/Überlegen

Programmieren

Submitten

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ACM ICPC – Jenaer Teilnahmen

1994 ETH Zürich, Schweiz

2000 Freiburg, Deutschland

2001 Porto, Portugal

2002 Warschau, Polen

2003 Paris, Frankreich

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ACM ICPC Weltmeister 2003

Warsaw University (Poland), Beverly Hills

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ACM ICPC Weltmeister 1984

University of Alberta (Canada), Atlantic City Playboy Club

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ACM ICPC World Finals

2004 Prague, Czech Republic2003 Beverly Hills, CA, USA

Winner: Warsaw University, Poland2002 Honolulu, Hawaii

Winner: Shanghai JiaoTong University, China2001 Vancouver, Kanada

Winner: St. Petersburg State University, Russia2000 Orlando, Florida, USA

Winner: St. Petersburg State University, Russia

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ACM ICPC – Wordfinals Prizes

1st (World Champion): $10.000

2nd-4th (Gold Medaille): $3.000

5th-8th (Silber Medaille): $2.000

9th-12th (Bronze Medaille): $1.000

+ Stipendien

+ “Ruhm und Ehre“

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ACM ICPC – Deutsche Teilnehmer

Ulm München

Erlangen

Jena

Bruchsal

Oldenburg Bremen

Darmstadt

Lübeck

Karlsruhe

Deutsche Universitäten bei den ACM ICPC Regionals 2003

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ACM ICPC – Deutsche Teilnehmer

Ulm (7) München (2)

Erlangen (1)

Jena (3)

Bruchsal (1)

Oldenburg (5) Bremen (1)

Darmstadt (1)

Lübeck (1)

Karlsruhe (3)

Deutsche Universitäten bei den ACM ICPC Regionals 2003

In Klammern: Anzahl der gelösten Aufgaben

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Inhalt




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Valladolid Online Judge Problemset

betrieben an der Universidadde Valladolid (Spanien) von Prof. Miguel Revilla auf acm.uva.esüber 1200 Probleme online24h Judge, Online-Contestsanalog an anderen Unis:

Ural State Univ acm.timus.ru (282)Saratov State Univ acm.sgu.ru (225)Zhejiang Univ acm.zju.edu.cn (1065)

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Valladolid Online Judge Problemset

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Valladolid Online Judge – Contest

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Valladolid Online Judge – Herkunftgelöste Probleme Nutzer pro

Rang Land Nutzer pro Nutzer 1 Mio Einwohner1 Taiwan 5474 16 2422 Bangladesh 5232 17 383 China 4548 11 44 USA 3826 6 135 Russia 1965 13 14

7 Poland 1270 14 338 Canada 970 12 30

6 Brazil 1936 12 11

9 Indonesia 942 15 410 Hong Kong 921 20 12511 India 853 4 1

13 Spain 756 6 1914 Singapore 668 18 145

12 South Korea 758 14 16

15 Portugal 556 12 5516 Germany 547 19 717 Japan 536 20 418 France 532 6 919 Mexico 473 4 520 Romania 469 6 21

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Valladolid Online Contests

C++

Pascal

CJava

verwendete Programmiersprachen in Online-Contests80%

60%

40%

20%

0%2001 2002 2003

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Inhalt




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TopCoder.com

Gründung 2001 von Jack Hughes36.000 Mitglieder aus ≥150 Länderje Monat 1.300 neue Mitglieder300% mehr Teilnehmer bei Online-Wettbewerben 2002 (im Vergleich zu Vorjahr) Jack Hughes

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TopCoder – Sponsoren

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TopCoder – Aktivitäten

Contests• Single Round Matches (SRM)• Tournaments• „Powered by TopCoder™“ Competitions• Private Label Competitions

Development• Software Components• Application Development

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TopCoder – Contests

„My adrenalinewas flowing

and I really gotabsorbed in

the problems“

Zitat von TopCoder-Member „dmwright“

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TopCoder – Contests

„My adrenalinewas flowing

and I really gotabsorbed in

the problems“ Daniel WrightEarnings: $157.196

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TopCoder – Single Round Match

1. Coding Phase (75 min)

2. Intermission (5 min)

3. Challenge Phase (15 min)

4. Automated Testing Phase (≈5 min)

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TopCoder – Mitgliederentwicklung

Wachstum der Mitgliederzahl seit März 2001:

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

Mar'01 May JulJul Mar Mar MayMay

Professionals: 11,532

Students: 15,663

Total Members:

27,195 (as of May 31st)

Sep Nov Jan'02 Sep Nov Jan'03

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TopCoder – aktive MitgliederMehrheitlich aus den USA: 3268 Students, 2065 Professionals.Die übrigen Mitglieder verteilen sich wie folgt:

400

350

300

250

200

150

100

50

0

Canad

a

India

China

United K

ingdom

Austra

liaGer

man

y

Russian

Feder

ation

Sweden

Roman

ia

Brazil

Professionals

Students

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TopCoder – Mitgliederverteilung

Verteilung der Top20 bei der TopCoder Open 2003:

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TopCoder – Tournaments

Ablauf TopCoder Open:

1. Online rounds

2. Onsite rounds

2 Qualification rounds4 Elimination rounds

Semifinal roundChampionship round

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TopCoder Open

Onsite:1st place: $50,0002nd place: $15,0003rd place: $5,0004th place: $3,0005th-16th (Semifinalists): $1,000 each

Online:Online Round #4: $100 each (50x)Online Round #3: $50 each (100x)Online Round #2: $25 each (200x)

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TopCoder Open – The Winner

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TopCoder – Tournaments

Ablauf TopCoder Collegiate Challenge:

1. Online rounds

2. Onsite rounds (24 finalists)

Februar/März 2004

April 2004 in Boston, USA

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TopCoder Collegiate Challenge

2004 – Ein Jenaer???

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TopCoder – Sprachen

C++116.000h online

C#6.000h online

Java161.500h online

Professionals70,607 hrs

Students90,934 hrs

Professionals34,254 hrs

Students81,971 hrs Professionals

3,875 hrs

Students2,209 hrs

Zeitraum: 2.12.2001-31.5.2003

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Inhalt




19.01.2004 T. Friedrich 60

Vergleich

Teamwork Teams von je 3 Studenten nur Einzelkämpfer

Teilnehmer nur Studenten 42% Professionals, 58% Studenten

Dauer 5 Stunden 75min (Stress!!)

Aufgaben neun gleichgewichtete drei in versch. Schwierigkeitsstufen

Response sofort am Ende

Häufigkeit einmal im Jahr jede Woche (Single Round Matches)

Preisgeld Weltmeister $10.000 bis zu $100.000 (Tournament)

Code bleibt geheim anschließend einsehbar

Peer Review nein ja, inkl. "Challenge Phase"

Sprachen C, C++, Pascal, Java C++, Java, C#, VB.Net

Chat persönlich online

Offline (ACM ICPC) Online (TopCoder)

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Inhalt




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Arten von Aufgaben

Graphenprobleme (kürzeste Weg, MST, Zyklus)

Backtracking (8-Damen-Problem, Springertour)

Geometrie (Konvexe Hülle, Schnitte)

Dynamische Programmierung (Rucksackproblem)

Zahlentheorie (Primzahlen, Teilersummen, Zerlegungen)

Parser/Compilerbau (arith. Auswertung, TeX-Quotes)

Sonstige

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Beispiel 1: Simple Calculator

Problem StatementA simple calculator accepts the following kinds of strings as input:

1) NUM+NUM 2) NUM-NUM 3) NUM*NUM 4) NUM/NUM

where NUM is a positive integer, between 1 and 10000 inclusive that can contain leading zeros. Return the value produced by the given expression. Here +,-,*, and / denote addition, subtraction, multiplication and division respectively. All operations are done on integers, so "5/3" returns 1.

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Definition

Class: SimpleCalculatorMethod: calculateParameters: StringReturns: intMethod signature: int calculate(String input)(be sure your method is public)

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Examples

0) "5/3" Returns: 1Remember integer division is used, so results are truncated.

1) "15*3" Returns: 45

2) "1-10000" Returns: -9999Negative results are allowed.

3) "17+18" Returns: 35

4) "00018/0009" Returns: 2The long way of writing 18/9.

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Solution (Java)public class SimpleCalculator {

public int calculate(String input) {String[] nums = input.split("[+*-/]");char op = input.charAt(nums[0].length());int x = Integer.parseInt(nums[0]),

y = Integer.parseInt(nums[1]);if (op == '+') return x+y;if (op == '-') return x-y;if (op == '*') return x*y;if (op == '/') return x/y;return 0;

}}

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Beispiel 2: Farey sequences

Problem Statement

A fraction h/k is called a proper fraction if it lies between 0 and 1 and if h and k have no commonfactors. For any natural number n≥1, the Fareysequence of order n, Fn, is the sequence of all proper fractions with denominators which do not exceed ntogether with the "fraction" 1/1, arranged in increasing order. So, for example, F5 is thesequence:

1 1 1 2 1 3 2 3 4 1-, -, -, -, -, -, -, -, -, -.5 4 3 5 2 5 3 4 5 1

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Problem StatementF1 =[0/1, 1/1]F2 =[0/1, 1/2, 1/1]F3 =[0/1, 1/3, 1/2, 2/3, 1/1]F4 =[0/1, 1/4, 1/3, 1/2, 2/3, 3/4, 1/1]F5 =[0/1, 1/5, 1/4, 1/3, 2/5, 1/2, 3/5, 2/3, 3/4, 4/5, 1/1]F6 =[0/1, 1/6, 1/5, 1/4, 1/3, 2/5, 1/2, 3/5, 2/3, 3/4, 4/5, 5/6, 1/1]

Fn =[0/1, 1/n, ... ..., (n-1)/n, 1/1]

k

geg.: (n,k)ges.: kter Bruch in Folge Fn

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Input/Output

For a given n, you are to find the kth fraction in thesequence Fn. Input consists of a sequence of linescontaining two natural numbers n and k, 1≤n≤1000 and ksufficiently small such that there is the kth term in Fn. For each line of input print one line giving the kth element of Fnin the format as below.

5 55 15 95 10117 348288 10000

1/21/54/51/19/10978/197

input output

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Solution (C++)struct bruch {private:int zaehler, nenner;public:bruch(int zaehler, int nenner) {

this->zaehler=zaehler;this->nenner=nenner;

}inline bool operator<(const bruch& b) const {

return (zaehler*b.nenner < b.zaehler*nenner);}inline friend ostream& operator<<(ostream& os, const bruch& s) {

return os << s.zaehler << "/" << s.nenner;}

};

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Solution (C++)

int main() {int n, k;while (cin >> n >> k) {

vector<bruch> num;for (int nenner=1; nenner<=n; nenner++)

for (int zaehler=1; zaehler<=nenner; zaehler++)if (ggt(nenner,zaehler)==1)

num.push_back(bruch(zaehler,nenner));nth_element(num.begin(), num.begin()+(k-1), num.end());cout << num[k-1] << endl;

}}

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Solution (C++)int ggt(int a, int b) { return b ? ggt(b,a%b) : a; }int main() {int n, k;while (cin >> n >> k) {

vector<bruch> num;for (int nenner=1; nenner<=n; nenner++)

for (int zaehler=1; zaehler<=nenner; zaehler++)if (ggt(nenner,zaehler)==1)

num.push_back(bruch(zaehler,nenner));nth_element(num.begin(), num.begin()+(k-1), num.end());cout << num[k-1] << endl;

}}

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Statistik

Total submissions 996Accepted 585Presentation Error 1Wrong Answer 80Runtime Error 101Time Limit Exceeded 110Memory Limit Exceeded 19Output Limit Exceeded 1Compile Error 98Restricted Function 1

19.01.2004 T. Friedrich 74

Zusammenfassung

wichtigste Wettbewerbe: BWInf, ICPC, Valladolid, TopCoder

zu gewinnen: Ruhm, Geld, Job, Spaß

zu erlernen: (Programmier-)Sprachen, Algorithmen, SWT, Tricks

kennenzulernen: interessante Teilnehmer

Vielen Dank fürIhre Aufmerksamkeit!


Fragen ?


Wichtige Adressen


ICPC: www.acm.org/contest

psc.informatik.uni-jena.de/ICPC.htm

Valladolid: acm.uva.es/problemset

TopCoder: www.topcoder.com

E-Mail: [email protected]

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TopCoder – Professionals

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