ヒューリスティックコンテストの誘惑

沖縄の競技プログラミングコミュニティ「競プロゆんたく会 a.k.a. 琉球計算機格闘技会」の第2回ミーティングでヒューリスティックコンテストの魅力について発表した際の資料です。
私自身まだ初心者ですので、内容に誤りを含む可能性があることをご了承ください。

Transcript

1. ヒューリスティックコンテストの誘惑 藤川浩明
2. 自己紹介 • 藤川浩明（ふじかわ　ひろあき） • Crystal 言語と Vim と Arch Linux が好きな趣味 ぐらまー • 本業は環境調査員 • AtCoder アルゴ茶 / ヒューリスティック水
3. ヒューリスティクスとは • 日本語にすると「発見的手法」 • 必ずしも正しい答えを導けるとは限らない が、ある程度のレベルで正解に近い解を得る ことができる方法（ Wikipedia より）
4. ヒューリスティックコンテスト • アルゴリズムコンテストは「絶対の正解があ る問題を早く正確に解く勝負」 • ヒューリスティックコンテストは「最適解を （短い実行時間では）出すことが難しい問題 に対し、なるべく良い解を出す勝負」
5. AHC (AtCoder Heuristic Conteset) • AtCoder が主催するヒューリスティックコンテ スト • 4 時間程度の短期コンテストと 1 週間〜 2 週間 程度の長期コンテストがあり、最近は長期が 多い • レーティングは減らない
6. AHC の魅力 • コンテスト時間が長いので、マイペースに深く考えること ができる • 解法は十人十色なので、コンテスト後に Twitter 等で解法 を見せ合うのが楽しい • アルゴリズム能力だけでなく、大量のテストケースを生成 し並列実行する環境の構築や各テストケースごとのデータ の分析・統計、長めのコードを書く実装力など、様々な能 力が必要となるので、より実務に近い経験ができる
7. アルゴリズムコンテストがアルゴパンチと データ構造キックのキックボクシングなら、 ヒューリスティックコンテストは総合格闘技
8. 問題の例 : AHC002 https://atcoder.jp/contests/ahc002/tasks/ahc002_a AHC としてはシンプルな問題の短期コンテストです • 50×50 マスのグリッド上にタイルが敷き詰められている • 各タイルは 1 マスのみで構成されるか、または 2 マスが合体して 1 タイルになっている • 各マスには得点が設定されており、そのマスを通った時に当該マ スの得点がスコアに加算される • 指定されたマスから始まる経路で、各タイルを一度しか通らず に、なるべく高いスコアを出せ
9. 問題の例 : AHC002
10. 問題の例 : AHC002 • まずは問題をよく観察する • 目先の移動マスのスコアより、経路の長さの 方がスコアへの影響が大きそう • 既に通った経路が邪魔になる（自分で自分を 巻き込んでしまう
11. 問題の例 : AHC002 • まずは深さ優先探索でなるべく長い経路を作る • 経路の中からランダムに 2 点を選び、 2 点間の 経路を破壊してランダムに繋ぎ直し、より良い 経路に作り直す • 経路の破壊・再構築の際に「焼きなまし法」を 利用する
12. 問題の例 : AHC002 AHC でよく使うテクニック「焼きなまし法」 • ランダムに行動を選び、スコアが上がるなら実行する 「山登り法」 • 山登り法は局所最適解に陥ってしまう • そこから抜け出すために、スコアが上がらない行動も 時々実行するのが「焼きなまし法」 ※ 時間の経過と共にスコアが下がる行動は減らしていく
13. 問題の例 : AHC002
14. 問題の例 : AHC002
15. AHC への取り組み方のコツ • まずはテクニックに縛られず、問題文をよく読ん で、「何が良い状態か」を考える • 序盤は特定のアイデアに固執せず、思いつきを 片っ端から実験してみる • 特定のテストケースばかりを見るのではなく、な るべくたくさんのテストケースを実行して結果を 比べ、強いケースと弱いケースの特徴を分析する
16. おわりに • アルゴコンで伸び悩んでいる人も、ヒューリ スティックコンとは相性が良いかもしれませ ん（特に開発やデータ分析をずっとやってき た方） • ヒューリスティックコンは総合格闘技なの で、アルゴパンチとデータ構造キックもバリ バリ役立ちます！アルゴ強者は絶対強い！！
17. 全人類へ ヒューリスティック コンテストは いいぞ！！
18. This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported License. It makes use of the works of Kelly Loves Whales and Nick Merritt.