2014-12-01

■ [部活][MM] MarathonMatchトレーニングのための過去問レビュー 01:01 はてなブックマーク - MarathonMatchトレーニングのための過去問レビュー - TopCoderの学習のお時間


これは Competitive Programming Advent Calendar 2014 1日目の記事です。

MarathonMatchで成績を上げていくには、他のスポーツと同じく実践が不可欠だと思います。

しかし、最近は通常の（=TCO予選みたいな組み合わせ最適化を問う）MarathonMatchの開催回数が少ないのでなかなかその機会が得られません。

信じられないかもしれませんが、2008年ごろは月1回以上のペースでMarathonMatchが開催されていたんです…。

ならば過去の問題ストックを使って自主練するしかない！

ということで、過去に自分が参加したMarathonMatchについて、問題をジャンルわけしてコメントを付け、オススメ度を☆で表しています。

ジャンルわけは便宜上という側面が大きく、この方針ではないとダメ！　というわけではないです。

あと、ネタバレありなので要注意。

リンク先はPracticeの問題文です。

Practiceが存在しないものがいくつかあって、それらにはリンクを張っていません。

なお、Practiceにないものも含めて過去のMarathonMatchの一覧を見るには、Match Winners のページがよさそうです。

焼きなまし


ざっくりいえば焼きなましをするんだけど、もちろん焼きなましただけではだめで、その適用形態は多彩です。

  • TCO14 Round3 CollageMaker [☆☆☆]
    • そもそも、焼きなまし（というか、逐次的改善）可能な形にできたかどうかが上位との分かれ目といった感じでした
    • 解の探索以外でちょっと面倒な要素が多いので、練習するなら他の問題の方が良いかなぁ
  • TCO13 Round3 CirclesSeparation [☆☆☆]
    • 良い近傍の取り方がとても難しい
    • 僕は本番でまともな方法を実装できずに撃沈しました
  • Marathon Match 78 FixTheFence [☆☆☆☆☆]
    • 良い近傍の取り方が難しい
    • 問題としてはシンプルなので練習によさそう
    • ところで本番1位の人の解法は焼きなましではなく他の人たちと全然違う方針でした。かっこいい
  • TCO10 Round2 CellularAutomaton [☆☆]
    • 完全に高速化ゲー。高速化の訓練としては良いかもしれませんが…
  • TCO10 Round1 Planarity [☆☆]
    • これもかなり高速化ゲーの印象（12時間しかやってないけど）
  • Marathon Match 56 EnclosingCircles [☆☆☆☆]
    • よくMarathonMatchの問題例として取り上げられる、理解しやすい問題
    • 本番の結果は意外とばらけていて、焼きなましの職人芸スキルで差がついた、という印象
  • Marathon Match 54 TilesPuzzle [☆☆☆]
    • 本番で自分が焼きなましでやったのでここに入れましたが、forumを見る限りは焼きなましてる人は少数派っぽい
    • いろいろなヒューリスティック探索ができそう

ビームサーチ


最近ビームサーチばかりやってる気がするけど、挙げてみたら思っていたより少なかった。

  • TCO14 Round1 SquareRemover [☆☆☆]
    • 高速化寄り
    • アルゴリズムにやらせると、人力で遊んだ場合より遙かに良い点数を出すのが面白かった（どうでもいい）
  • TCO13 Round2 FragileMirrors [☆☆☆☆]
    • 良い評価関数を作ることがもちろん大切なんだけど、もっと重要な要素がひとつあって、それを見つけられないと勝負にならない感じだった
    • 問題の性質をよく考える訓練になって良い
  • TCO12 Round1 BlackAndWhiteGame [☆☆]
    • 探索が可能な形をつくるのが全く自明ではなくて大変
    • 正のスコアを出すまでちょっと遠いので練習としてやるにはつらいかもしれない

マルチエージェント系


複数のユニットを動かして、協調して何かやらせる問題。

実装が難しくなることが多いです。

  • TCO13 Final GatheringResources [☆☆☆]
    • 実装ゲーに近かったと思う
    • とはいえ12時間しかやっていないのでもっと時間かけたときにどうなるかは未知数かな
  • Marathon Match 55 CoalMining [☆☆☆]
    • あまり印象に残っていない…。オーソドックスな問題だったと思います

パターン決め系


良い解では全体がどのような形になるかを見出すことが最重要になる問題たち。

後はそのパターンの中で細かく探索をしたりする。

他人の解をビジュアライザで見ると面白いことが多い。

  • TCO14 Round2 RectanglesAndHoles [☆☆☆]
    • パターンを想定するまではできても、それを実装するのが難しい問題だったと思います
  • Marathon Match 74 AntiTravelingSalesperson [☆☆☆☆]
    • 格子点にしか置けないという制約がある中でうまいパターンを作るには、適当にやってもダメでよーく考えないといけない
    • これも1位の人は違った方針でやっていてかっこよかった
  • TCO09 Round2 Gearing [☆☆☆☆]
    • 逐次的な改善が可能な形でパターン決めてあげないと良いスコアにはならない
    • 本番に自分が参加したときは、greedy的な方針で決めうちしてしまってイマイチな結果でした
  • Marathon Match 49 MegaParty [☆☆☆☆☆]
    • 問題の性質をよく考えて、全体の形を作る事が最重要。教育的です
    • 本番に自分が参加したときは、何も考えず単純に焼きなましただけだったのでイマイチな結果でした

不完全情報・確率評価系


初めに情報が全部は与えられないタイプの問題。結果の期待値を評価しながら次の一手を選んでいくプログラムになる。

個人的にはこの形式はけっこう好き。

  • TCO12 Final PolygonEstimation [☆☆☆]
    • 本番で方針が大きく2つに分かれて結果も拮抗していたのが面白かった
    • なかなか実装Hardです
  • TCO11 Round1 ImageScanner [☆☆☆]
    • colunさんがガチ確率評価をやって圧勝したことで有名（？）な回
    • 問題テーマとしては、情報科学的な観点でもとても面白いものではある
    • 外部のデータファイルを処理しないといけないので少し取っつきづらいかな？
  • TCO10 Final CollapsingMaze [☆☆]
    • 確率的に即0点になってしまうという大味な問題。どこまで攻めるかの調整が肝
    • Practiceではテストケース数が限られるから運ゲー要素が強くなってしまいそう
  • Marathon Match 65 CuttingFigures [☆☆☆☆☆]
    • ある手を指したときの期待値をしっかり評価することが求められる
    • ルールもシンプルだし、良い練習になりそうな問題です
  • Marathon Match 53 TilesMatching [☆☆☆☆]
    • とにかく良い評価関数を作れるか勝負
    • これもう一回やりたいのだけどなんでPracticeにないんだ…
  • TCO09 Round1 ReliefMap [☆☆☆☆]
    • 取れる選択肢の自由度が非常に高くて、次に何をするかをどうやって決めたら良いか難しい
    • 実装も大変で、Round1（当時ルール）にしておくにはもったいない良問でした

その他・ノンジャンル・総合力


  • TCO11 Round2 QualityPolygons [☆☆☆☆☆]
    • いろいろな方針が考えられて、まさに総合力といった感じ
    • がっつり練習したかったら、ここに挙げた中で一番オススメです
  • TCO10 Round3 SubgraphIsomorphism [☆☆☆☆]
  • TCO09 Round3 BounceOff [☆☆☆☆]
    • まず、ある程度まともに動作する解を作れるかどうかが難しくて、Round3（当時ルール）に進んだ人たちでもかなり苦労していた
    • この問題は特に、SRM的な発想では全く方針決められない気がします。その意味では良い例題
    • ビジュアライザが楽しいです
  • Marathon Match 48 WatermarkSequence [☆☆☆☆]
    • Marathon史上最良問との呼び声もある問題。僕が初めてMarathonに参加した回でもある
    • めちゃめちゃ面白いけどだいぶ難しいので、練習にやってみるなら覚悟して

特殊・非推奨


ちょっと特殊なところがあってあまりお勧めできない問題たち。


やったことないやつら


問題文を読んだだけでコードを書いたことがない回もたくさん残っていました。それらの中で面白そうなのを列挙します。

自分が練習会をするとしたら、この中から選ぶことになります。

（この記事の公開と同時に練習会を始めようかとも思っていましたが、CodeVSやKaggleが出てきたのでまたいずれ）