信息學(xué)奧林匹克競(jìng)賽(信奧)作為培養(yǎng)拔尖人才的重要途徑之一,正受到越來(lái)越多的關(guān)注和重視。它不僅考驗(yàn)參賽者的算法設(shè)計(jì)和編程能力,更鍛煉他們的邏輯思維、創(chuàng)新思維和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。通過(guò)參與信奧競(jìng)賽,青少年可以在實(shí)踐中學(xué)習(xí)最前沿的技術(shù)和知識(shí),為未來(lái)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
小碼王成立8年來(lái),利用多年來(lái)積累的高質(zhì)量信息學(xué)競(jìng)賽教學(xué)資源和豐富的競(jìng)賽培訓(xùn)經(jīng)驗(yàn),依托小碼王專業(yè)、科學(xué)、體系化的課程產(chǎn)品,為全國(guó)各地眾多青少年提供高品質(zhì)的信息學(xué)培訓(xùn)服務(wù),并連續(xù)多年在信息學(xué)競(jìng)賽領(lǐng)域創(chuàng)下豐碩戰(zhàn)果。小碼王的信奧產(chǎn)品涵蓋了從基礎(chǔ)到進(jìn)階的全方位課程內(nèi)容,包括但不限于編程語(yǔ)言基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法設(shè)計(jì)與分析、編程實(shí)踐等。課程采用小班授課模式,確保每位學(xué)生都能獲得充分的關(guān)注和指導(dǎo)。同時(shí),小碼王還定期舉辦各種競(jìng)賽和C++訓(xùn)練營(yíng),幫助學(xué)生檢驗(yàn)和提升自己的競(jìng)賽水平。
小碼王分層課程體系
近日,小碼王有幸邀請(qǐng)到上海交通大學(xué)計(jì)算機(jī)系博士、華東理工大學(xué)計(jì)算機(jī)系教師羅勇軍做客直播間,就信息學(xué)競(jìng)賽的價(jià)值、青少年如何學(xué)習(xí)編程等話題進(jìn)行了深入探討。
羅勇軍,上海交通大學(xué)計(jì)算機(jī)系博士畢業(yè),現(xiàn)為華東理工大學(xué)計(jì)算機(jī)系教師。擔(dān)任華東理工大學(xué)程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽主教練17年,指導(dǎo)學(xué)生參加世界大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽ICPC、中國(guó)大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽CCPC、藍(lán)橋杯大賽,成績(jī)優(yōu)異,曾兩次帶隊(duì)參加ICPC世界總決賽。2019年出版《算法競(jìng)賽入門到進(jìn)階》,榮獲清華大學(xué)出版社2019、2020、2021年度暢銷書(shū)。2022年出版《算法競(jìng)賽》,榮獲清華大學(xué)出版社2022年度十佳圖書(shū),CSDN2022年度十大圖書(shū)。2023年出版《程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽專題挑戰(zhàn)教程》,藍(lán)橋杯大賽官方備賽書(shū),人民郵電出版社2023年度暢銷新書(shū)獎(jiǎng)。
小碼王:算法的起源是什么?算法競(jìng)賽又有哪些價(jià)值呢?
羅勇軍:計(jì)算機(jī)科學(xué)作為一門相對(duì)新興的學(xué)科,起源于上世紀(jì)六七十年代的美國(guó)。1970年,由美國(guó)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)發(fā)起組織了名為ICPC(International Collegiate Programming Contest)的國(guó)際大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽,實(shí)際上當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)理論算法也都處于啟蒙時(shí)代。隨后,80年代開(kāi)始,中國(guó)的NOI(National Olympiad in Informatics,即全國(guó)青少年信息學(xué)奧林匹克競(jìng)賽)等算法競(jìng)賽也逐漸興起,并與ICPC的內(nèi)容保持一致。
經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,中國(guó)在算法競(jìng)賽方面已成為全球領(lǐng)先,這在我準(zhǔn)備撰寫相關(guān)書(shū)籍時(shí),查閱大量資料得到了驗(yàn)證,這得益于中國(guó)龐大的人才基數(shù)和對(duì)計(jì)算機(jī)發(fā)展的重視。計(jì)算機(jī)行業(yè)與算法的重要性日益凸顯,除了大學(xué)的計(jì)算機(jī)專業(yè)持續(xù)火爆之外,更重要的是算法思維與邏輯更是計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的核心。算法競(jìng)賽對(duì)于培養(yǎng)程序員的核心能力至關(guān)重要,缺乏相關(guān)培訓(xùn)和知識(shí)的程序員,其能力難以大幅提升。
小碼王:能為我們整體介紹一下信息學(xué)競(jìng)賽的大賽體系,以及它是如何助力拔尖人才培養(yǎng)的?
羅勇軍:針對(duì)中小學(xué)生的信息學(xué)賽事,CSP是我們?cè)谥袑W(xué)甚至小學(xué)就開(kāi)始學(xué)習(xí)的一個(gè)算法競(jìng)賽。 NOI(全國(guó)青少年信息學(xué)奧林匹克競(jìng)賽)知識(shí)大綱中將知識(shí)點(diǎn)分為三個(gè)等級(jí):入門級(jí)、提高級(jí)和NOI級(jí)。
(小編整理:
入門級(jí):CSP-J(Junior普及組),主要涉及計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、編程語(yǔ)言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法等方面;
提高級(jí):CSP-S(Senior提高組),主要包括算法策略、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法設(shè)計(jì)與分析、編程實(shí)踐等;
NOI級(jí):包括IOI\CTS等,主要涉及高級(jí)算法、復(fù)雜問(wèn)題分析與解決、競(jìng)賽技巧等。)
這就是我們一般的小初學(xué)生第一次考是入門級(jí),考過(guò)普及組之后再考提高組,那么考生一般就初三的年紀(jì)了,而NOI競(jìng)賽是高中生參加的。
針對(duì)大學(xué)生的信奧競(jìng)賽,主要是ICPC,實(shí)際上中國(guó)的NOI的起源也是受ICPC的啟發(fā)形成的,所以在考試范圍,甚至形式幾乎和NOI差不多。還有一個(gè)競(jìng)賽非常普及——CCPC(China collegiate programming contest,即中國(guó)大學(xué)生程序設(shè)計(jì)競(jìng)賽),相當(dāng)于ICPC的中國(guó)版本。參賽人數(shù)較多的還有一個(gè)“藍(lán)橋杯”競(jìng)賽。這是大學(xué)生主要參加人數(shù)最多的三大賽事。此外,還有一些具有全國(guó)性影響的大型競(jìng)賽,如浙江省的“天梯賽”。
小碼王:對(duì)于想要入門編程的青少年,您有哪些好的建議?如何引導(dǎo)他們走向拔尖人才之路?
羅勇軍:我最近在編寫一本藍(lán)橋杯入門的書(shū),其中整理了一位華東理工大學(xué)競(jìng)賽隊(duì)的隊(duì)員相關(guān)經(jīng)歷,正好符合青少年奧賽的學(xué)習(xí)歷程。
胡同學(xué)是華東理工計(jì)算機(jī)系2021級(jí)的,今年正好讀大三,他從小學(xué)開(kāi)始就搞信奧競(jìng)賽,一直到高中獲得了NOI的銀牌。大家都知道NOI的金、銀獎(jiǎng)項(xiàng)含金量非常高,可以獲得直接保送清華、北大的資格。
他為什么可以信奧賽搞得這么成功?我認(rèn)為其中一個(gè)很大的原因是對(duì)數(shù)學(xué)有著濃厚的興趣和學(xué)習(xí)能力。NOI的大綱中,你會(huì)發(fā)現(xiàn)里面有很大一部分考點(diǎn),直接考的就是數(shù)學(xué)知識(shí),而這些知識(shí)實(shí)際上就和中小學(xué)數(shù)學(xué)奧賽的考點(diǎn)是完全一樣。事實(shí)上好多信奧賽的隊(duì)員是從搞數(shù)學(xué)奧賽轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)的。計(jì)算機(jī)算法實(shí)際上就是邏輯思維和數(shù)學(xué)思維的問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上,不斷地查閱資料,通過(guò)大量的練習(xí)熟悉編程代碼,逐漸掌握算法的核心原理和實(shí)際應(yīng)用。
算法競(jìng)賽是一個(gè)長(zhǎng)期且具有難度的學(xué)習(xí)過(guò)程,不是一蹴而就的,需要好幾年的持續(xù)學(xué)習(xí)和實(shí)踐。正如胡同學(xué),他要參加更多的競(jìng)賽,參加更多的訓(xùn)練,以賽促學(xué),不斷克服難題,用不同的方法解決問(wèn)題,通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)獲得榮譽(yù),然后激勵(lì)自己。他說(shuō):“我們?cè)谔嵘^(guò)程中不斷克服新的難題,就像爬山一樣,一步一步臺(tái)階地往上走,遇到難題,就投入大量時(shí)間來(lái)分析優(yōu)化算法,然后用不同的方法來(lái)解決問(wèn)題”。
這一方面和賽制有很大的關(guān)系,算法得分標(biāo)準(zhǔn)是:用簡(jiǎn)單方法得30%的分?jǐn)?shù),用中等方法得70%的分?jǐn)?shù),用很難的方法得到100%的分?jǐn)?shù)。所以,要學(xué)會(huì)用不同的方法來(lái)解決一個(gè)問(wèn)題。
隨著胡同學(xué)對(duì)算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的掌握加深,他開(kāi)始參加更高級(jí)別的競(jìng)賽,不斷的磨礪自己學(xué)習(xí)編碼,參加競(jìng)賽,這樣才能夠不斷提升,最后他在高中獲得了NOI的銀牌。進(jìn)入大學(xué)后,他迅速成為學(xué)校競(jìng)賽隊(duì)的主力,并獲得多項(xiàng)榮譽(yù)。
總的來(lái)說(shuō),數(shù)學(xué)是信息學(xué)競(jìng)賽的核心能力,此外還需要投入大量時(shí)間學(xué)習(xí),不斷做題、與同學(xué)互相促進(jìn),并持續(xù)參加競(jìng)賽來(lái)檢驗(yàn)和提升自己的水平。總之,堅(jiān)持和克服困難是取得好成績(jī)的關(guān)鍵。
小碼王:我們應(yīng)該怎么看待孩子的整個(gè)信息學(xué)學(xué)習(xí)進(jìn)程?
羅勇軍:信息學(xué)奧賽和數(shù)學(xué)、物理等學(xué)科競(jìng)賽很不一樣,這些學(xué)科是直接和高考掛鉤,而信奧賽實(shí)際和高考沒(méi)有很大的關(guān)系。但是它火爆的原因,很大程度上是因?yàn)檫@是社會(huì)需要的,計(jì)算機(jī)畢業(yè)生工作相對(duì)好找,所以它熱度很高。
我認(rèn)為,學(xué)習(xí)任何一個(gè)競(jìng)賽的學(xué)習(xí)過(guò)程都是逐步的,從基礎(chǔ)到中級(jí),再到高級(jí)。所以,建議家長(zhǎng)為孩子制定一個(gè)長(zhǎng)期的計(jì)劃,逐步實(shí)現(xiàn)目標(biāo),以減少焦慮。比如說(shuō),我個(gè)人建議早點(diǎn)開(kāi)始,從小學(xué)5、6年紀(jì)就可以開(kāi)始,甚至更早一點(diǎn),經(jīng)過(guò)1-2年的語(yǔ)言學(xué)習(xí)基礎(chǔ)訓(xùn)練,參加普及組的比賽,然后提高組可以規(guī)劃3-4年的學(xué)習(xí)。只要一步一步,腳踏實(shí)地的準(zhǔn)備,就會(huì)出成績(jī)。
說(shuō)到升學(xué),我不是專業(yè)的專家,但是說(shuō)到信奧賽對(duì)孩子的幫助,我從一個(gè)大學(xué)計(jì)算機(jī)系教師的角度看,信奧賽獲獎(jiǎng)?wù)咴谏鐣?huì)上有更多成功的機(jī)會(huì)。首先,經(jīng)歷過(guò)信奧競(jìng)賽并獲獎(jiǎng)的人,他們對(duì)自己的能力非常自信,會(huì)成為很多網(wǎng)絡(luò)公司或者新興的人工智能公司的創(chuàng)始人或者技術(shù)負(fù)責(zé)人。其次,他們對(duì)待困難的心態(tài)是得到多長(zhǎng)期訓(xùn)練的,抗壓能力很強(qiáng),所以他們創(chuàng)業(yè)或者在工作中更容易成功。
小碼王:從入門到進(jìn)階,我們青少年應(yīng)該怎樣去學(xué)習(xí)編程,以更好地走向拔尖人才之路呢?
羅勇軍:第一個(gè)就是要發(fā)揮主動(dòng)性。經(jīng)過(guò)好幾年學(xué)習(xí),覺(jué)得自己有一些編程能力了,并且喜歡上了編程了,所以你會(huì)更加主動(dòng)的去學(xué)習(xí),靠別人逼是逼不出來(lái)的。
第二是通過(guò)大量的練習(xí)來(lái)維持學(xué)習(xí)狀態(tài),提高編程能力。算法競(jìng)賽也是一個(gè)競(jìng)賽競(jìng)技的東西,一定要維持狀態(tài),天天要大量的練習(xí)。
此外,提升編寫代碼的速度。競(jìng)賽時(shí)間是非常短的,所以編碼速度一定要非常快才。平時(shí)我們做題不要慢悠悠,比賽就幾個(gè)小時(shí),所以平時(shí)在編碼的時(shí)候一定要掐表,每做一題要清晰地知道是在多長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)之前做完的。我甚至還跟同學(xué)們建議,敲鍵盤時(shí)候一定要把指甲剪干凈,不要留長(zhǎng)指甲,影響敲鍵盤的速度。
最后,我想說(shuō),把最好的狀態(tài)、最好的精力都花在備賽的工作,我相信只要你付出了,后面肯定會(huì)有所收獲。
小碼王:對(duì)于孩子來(lái)說(shuō),他遇到困難了怎么辦?他自己怎么去度過(guò)這個(gè)難關(guān)?
羅勇軍:對(duì)于未成年人,家長(zhǎng)、教練和老師有不可推卸的責(zé)任。一個(gè)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中肯定會(huì)遇到大大小小的困難,那種極度自律的學(xué)生很少,和大學(xué)生不一樣,未成年人需要更多的外界約束。所以需要教練、父母、老師他們的鼓勵(lì)和正確的引導(dǎo)。
學(xué)習(xí)是一個(gè)過(guò)程,從簡(jiǎn)單到難,遇到困難是必然的。但只要按部就班地做,克服困難總是可以的。初學(xué)者可能會(huì)感到更難,但學(xué)習(xí)時(shí)間越長(zhǎng),克服困難的能力就越強(qiáng)。只要肯花時(shí)間去克服,后面的路反而可能更好走。
小碼王:能系統(tǒng)地談一談《算法競(jìng)賽》這本書(shū)以及學(xué)生們?cè)撊绾谓柚@本書(shū)進(jìn)行學(xué)習(xí)嗎?
羅勇軍:實(shí)際上,我已經(jīng)寫了好幾本關(guān)于“算法介紹”的書(shū),后面我還是會(huì)繼續(xù)寫。2019年寫的第一本書(shū)叫《算法競(jìng)賽入門到進(jìn)階》,當(dāng)時(shí)是試水之作,但是寫的很認(rèn)真,出版之后收到了很多反饋。而后我發(fā)現(xiàn)中國(guó)市面上還缺少一本能全面包含信奧所有知識(shí),所以我希望能夠盡可能寫出可以囊括幾乎所有知識(shí)點(diǎn)的書(shū),當(dāng)然實(shí)際上不可能囊括所有,但是涵蓋80%-90%已經(jīng)非常不容易了。當(dāng)時(shí)恰好在疫情期間,正好有時(shí)間、精力全身心投入到這本書(shū)的撰寫之中。
圖片來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)
另外一個(gè)原因是學(xué)生在學(xué)習(xí)算法時(shí),遇到不會(huì)做的題回去網(wǎng)上搜索,但是網(wǎng)上的信息良莠不齊,很多信息是不具備很好的參考價(jià)值的。所以我當(dāng)時(shí)就想寫一本書(shū),細(xì)解釋每個(gè)知識(shí)點(diǎn),包括其理論、原理、復(fù)雜度,以及典型的經(jīng)典例題。
這本書(shū)很大的一個(gè)亮點(diǎn)在于我對(duì)于每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都做了“追蹤溯源”。特別說(shuō)明一下,中國(guó)的算法競(jìng)賽因?yàn)榻?jīng)過(guò)了很長(zhǎng)時(shí)間已經(jīng)變得非常厲害,甚至有很多的算法知識(shí)是中國(guó)參加競(jìng)賽的學(xué)生發(fā)明總結(jié)的。為了確保內(nèi)容的權(quán)威性,我聯(lián)系了算法競(jìng)賽界的權(quán)威人士和第一創(chuàng)作人,如曾經(jīng)的IOI國(guó)際金牌獲得者杜瑜皓等,他們至今活躍在各大競(jìng)賽之中,請(qǐng)他們審閱并提出意見(jiàn)。
除了知識(shí)點(diǎn)外,我還注重代碼的風(fēng)格和整潔性,為每個(gè)經(jīng)典例題提供了精心總結(jié)的代碼。代碼怎么寫更加簡(jiǎn)潔,能更加容易看明白,寫得更快,這個(gè)代碼風(fēng)格是非常關(guān)鍵的。所以我在書(shū)中每個(gè)代碼我是仔細(xì)總結(jié)過(guò)的,當(dāng)然不一定所有都是我的原創(chuàng),我把很多代碼揉在一起,提取方案,選出其中最好的部分搞成一個(gè)經(jīng)典代碼。
這本書(shū)得到了很多教練和讀者的認(rèn)可,他們認(rèn)為代碼的風(fēng)格很有價(jià)值。未來(lái)幾年,我將重點(diǎn)放在教材編寫上,繼續(xù)推出新的算法方面教材。
小碼王:講一講您身邊一些學(xué)生的故事給大家鼓勁
羅勇軍:我自2005年起在華東理工大學(xué)擔(dān)任教師,并開(kāi)始帶領(lǐng)學(xué)校的競(jìng)賽隊(duì)。在早期的幾年里,我其實(shí)并不太懂競(jìng)賽的相關(guān)內(nèi)容,反而是跟隊(duì)員們一起學(xué)習(xí),他們成為了我的老師。后來(lái),這些隊(duì)員中有很多人成功創(chuàng)業(yè),尤其是在2010年左右,那時(shí)候在中國(guó)創(chuàng)業(yè)相對(duì)容易。他們中的許多人,如劉同學(xué)和周同學(xué),都取得了顯著的成就。
劉同學(xué)是一個(gè)生動(dòng)的例子。他原本是生物專業(yè),但在接觸算法競(jìng)賽后,發(fā)現(xiàn)了自己對(duì)編程的熱愛(ài)。他開(kāi)始全身心地投入到競(jìng)賽中,甚至一度差點(diǎn)耽誤了專業(yè)課程,好在他及時(shí)補(bǔ)上了專業(yè)課程順利畢業(yè)。然而,他的努力最終得到了回報(bào)。畢業(yè)后,他放棄了生物專業(yè),一心撲在了IT上面。他在騰訊工作了一段時(shí)間,然后勇敢地選擇創(chuàng)業(yè)。雖然他的第一次創(chuàng)業(yè)嘗試并不算成功,但他從中汲取了經(jīng)驗(yàn),最終在阿里工作幾年后,再次創(chuàng)業(yè)并取得了巨大的成功。
周同學(xué)也是競(jìng)賽隊(duì)的杰出成員,也是我們競(jìng)賽隊(duì)隊(duì)長(zhǎng),他去參加大學(xué)生世界編程設(shè)計(jì)總決賽那年也正好是我第一次帶隊(duì)參加世界總決賽,他不負(fù)眾望得到了金牌。他在畢業(yè)后加入了微軟,工作幾年后,在李開(kāi)復(fù)的創(chuàng)新工場(chǎng)開(kāi)始工作。后來(lái),他也成功地孵化、創(chuàng)辦了自己的公司,為淘寶的數(shù)百萬(wàn)商家提供服務(wù)。他的成功證明了他在技術(shù)領(lǐng)域的深厚實(shí)力和熱情。值得一提的是,他在去年以30+的高齡參加了ICPC杭州區(qū)域賽,再次獲得了金牌。即使現(xiàn)在已經(jīng)成為了一位成功的老板,他仍然保持著對(duì)技術(shù)的熱愛(ài)和追求。
盡管現(xiàn)在的創(chuàng)業(yè)環(huán)境比過(guò)去更為艱難,但I(xiàn)T行業(yè)的創(chuàng)業(yè)機(jī)會(huì)仍然相對(duì)其他專業(yè)來(lái)說(shuō)較多。華東理工大學(xué)以及其他高校都培養(yǎng)了許多在IT界取得杰出成就的學(xué)生,他們的成功故事激勵(lì)著更多的人投身于這個(gè)充滿挑戰(zhàn)和機(jī)遇的領(lǐng)域。
小碼王:送給學(xué)生們一些受益終生的寄語(yǔ)
羅勇軍:對(duì)于中小學(xué)生而言,選擇新奧賽這個(gè)方向是非常有前景的。進(jìn)入大學(xué)后,專業(yè)往往決定了未來(lái)的職業(yè)方向,換行業(yè)難度較大。而當(dāng)前全球競(jìng)爭(zhēng)主要集中在中美之間,關(guān)鍵領(lǐng)域包括人工智能、計(jì)算機(jī)、芯片等,都與IT行業(yè)緊密相關(guān)。如果個(gè)人在中小學(xué)期間就對(duì)新奧賽表現(xiàn)出興趣,并能堅(jiān)持學(xué)習(xí)并取得成績(jī),那么這個(gè)方向不僅與世界上最熱門之一的行業(yè)相吻合,也決定了將來(lái)中美競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵行業(yè)。個(gè)人興趣、社會(huì)需求與國(guó)家發(fā)展方向的高度一致,將帶來(lái)人生的幸福和完美。因此,能夠靜下心來(lái)學(xué)習(xí)信奧賽,并取得好成績(jī),同時(shí)真正喜歡IT,將來(lái)選擇計(jì)算機(jī)或相關(guān)專業(yè)的學(xué)生,其個(gè)人發(fā)展將與國(guó)家社會(huì)需求高度匹配,實(shí)現(xiàn)完美人生。
