Tahun 2009 baru saja berlalu, ngga terasa waktu berjalan begitu cepat, sudah 5 tahun berlalu sejak saya pertama kali mengenal ACM dan berlatih ilmu2 coding & algoritma. Di tahun 2009 yang lalu, saya tidak mendapatkan suatu ‘pencapaian’ sama sekali, karena saya tidak punya target apa2 pada waktu awal tahun lalu. Supaya hasil tahun ini jauh lebih baik dari tahun lalu, maka saya menetapkan 3 goal berikut untuk tahun 2010 ini.

1. Menulis buku “Panduan Kompetisi Algoritma”, buku ini akan berisi semua ‘jutsu’ yang sudah saya pelajari selama 5 tahun :p.

2. Rating merah TopCoder, saat ini rating saya 15xx, masih kurang 700 pts lagi. Rating merah TopCoder saya yakin akan memberikan ‘nilai lebih’ untuk buku yang saya tulis :p.

3. Solve 100 Soal di SPOJ, saat ini saya sudah Solve 60 soal. Online Judge ini berisi banyak soal2 medium dan hard dari ACM/ICPC. Beberapa soal di SPOJ akan saya gunakan sebagai materi di buku saya.

#	User	A	B	C	Total	Time
1.	algoboy	100	100	100	300	1:49 (3)
2.	stjepang	100	100	100	300	1:49 (9)
3.	thocevar	100	100	100	300	3:00 (3)
4.	syntax_error	100	92	100	292	3:34 (8)
5.	pr0ton	40	88	100	228	0:53 (4)
6.	AhmedKamel	40	88	100	228	3:55 (3)
7.	Adamka	30	88	100	218	2:32 (8)
8.	Amtrix	10	100	100	210	3:58 (6)
9.	carlosjoa	-	100	100	200	1:16 (3)
10.	hosam_samy	0	100	100	200	3:33 (7)

Soal-soal yang ada di Harta’s Challenge menurut saya cukup menarik, tapi sayang jumlah soalnya hanya ada 3.

Berikut pembahasan dari saya untuk masing2 soal:

[A] Sum it! ==> Dynamic Programming [EASY]

Diberikan 3 angka: A, B dan C. Hitung berapa banyak kemungkinan (modulo jawaban akhir dengan 1,000,000) kita bisa membentuk angka A tepat menggunakan B bilangan. Dan masing2 angka dari B bilangan yang kita gunakan minimal sebesar C.
Contoh:
A=9
B=3
C=2
Jawaban = 3, yaitu : {5 2 2}, {4 3 2} dan {3 3 3}.
{5 2 2}, {2 5 2}, dan {2 2 5} dianggap sama.
Constraint:
2<=A,C<=12000
1<=B<=1000

Hal pertama yang terpikirkan oleh saya adalah solusi Dynamic Programming O(1000 * 12000), karena solusi tersebut reasonable utk tembus time limit. Setelah berpikir beberapa saat, saya menemukan bahwa problem ini hanya modifikasi dari Integer Partition. Lalu saya melihat kalau Memory Limit di soal adalah 8 MB, karena itu saya tidak bisa menggunakan solusi DP TopDown. Satu2nya cara adalah menggunakan solusi DP BottomUp yang hanya pakai memory 2 * 12000. Beruntung di wikipedia sudah ada formula berikut:

• p(k, n) = 0 if k > n

• p(k, n) = 1 if k = n

• p(k, n) = p(k+1, n) + p(k, n-k) otherwise.

Tinggal saya rubah ke C++, kemudian testing2 terus submit langsung AC .

[B] K-th Sum ==> Simulation + Binary Search [MEDIUM]

Diberikan N angka, cari k-th sum dari setiap penjumlahan 2 bilangan dari N angka tersebut.

Contoh:

Input: N=3, k=4

angka2 = {1, 3, 4 }

Sum 1: 1+1=2
Sum 2: 1+3=4
Sum 3: 3+1=4
Sum 4: 1+4=5 (this is the desired answer)
Sum 5: 4+1=5
Sum 6: 3+3=6
Sum 7: 3+4=7
Sum 8: 4+3=7
Sum 9: 4+4=8

Constraint:

1<=N<=50.000 dan 1<=K<=N^2.

Masing2 angka dari N(0<=A_i<=40.000).

Hal pertama yang saya pikirkan ketika membaca soal ini adalah mencari pola, karena awalnya saya pikir ada pola penjumlahan yang mudah utk saya coding. Setelah berpikir 30 menit lebih menganalisa pola, saya memang menemukan polanya tapi sepertinya sangat sulit untuk di coding . Akhirnya saya menemukan cara lain, yaitu menggunakan binary search . Yang saya binary search adalah nilai jawaban (kita sebut ini X). Saya merubah  soalnya menjadi berikut: “Hitung ada berapa banyak pasang penjumlahan yang nilainya <= X”. Untuk menjawab pertanyaan itu kita bisa mensimulasikan prosesnya secara linier (nilai N maks 50,000). Jadi kompleksitas totalnya adalah O( N lg K ).

[C] Odd Divisor ==> Simple Math [VERY EASY]
Hitung penjumlahan semua angka antara A sampai B dimana angka tersebut memiliki jumlah pembagi yang ganjil.

Constraint: 1<=A,B<=10^9.

Soal ini sangat mudah sekali kalau kita tau bahwa hanya bilangan kuadrat yang memiliki jumlah pembagi ganjil. Karena itu kita tinggal looping dari X=1 sampai 40,000 (40,000^2 > 10^9). Jumlahkan X*X jika nilainya antara A dan B.

TJU – 1754 – Circular Area ==> Easy Math (Trigonometry), saya solve soal ini karena ada seseorang di BINUS yang  menantang saya untuk mengerjakan soal ini wkwkwkw =)). Dia terlalu meremehkan kemampuan math saya :p.

TJU – 3312 – Traversal ==> Easy DP + Advanced Data Structure. Untuk soal ini, karena menggunakan jurus super, saya berhasil jadi rank 1:  http://acm.tju.edu.cn/toj/problem_stat.php?pid=3312

TJU – 3313 – Calculation ==> Number Theory. Soal ini sangat sulit menurut saya, sebaiknya bagi yang blum tau jurus2 ini:  Euler’s Theory, Chinese Remainder Theory, Integer Factorization, Euler’s Phi Function, Fast Pow. Jangan coba2 mengerjakan soal ini :p.

TJU – 3314 – Cow Sorting ==> Advanced Data Structure. Lagi2 karena menggunakan jurus super, saya berhasil jadi rank 1 :

TJU – 3320 – Coins ==> Easy DP.

TJU – 3354 – Continuous Digit ==> DP Digit + Binary Search.

TJU – 3460 – A Coin Game ==> Medium DP. Supaya ngga TLE, kita musti reduce kompleksitas dari O(n^3) menjadi O(n^2).

SPOJ – ELDORADO ==> Dynamic Programming.

SPOJ – CZ_PROB3 ==> Probability.

SPOJ – TOE2 ==> BFS.

Minggu ini soal yg saya solve sedikit, karena saya sibuk mengerjakan proyek dan tugas2 dari kantor .

SPOJ – MBIPALIN => Dynamic Programming.

SPOJ – PARTPALI => Dynamic Programming.

SPOJ – MARBLES => Combinatoric, Sieve.

SPOJ – STREDUCE => Dynamic Programming.

SPOJ – SIZECON => Ad Hoc.

Saya ingin memperkenalkan 1 tools bagus utk latihan di SPOJ : http://vnoi.info/index.php?option=com_voj&task=classify&site=spoj. Tool ini akan membantu kita untuk mencari problem di SPOJ berdasarkan category problem tersebut. Makanya kalo diperhatikan soal2 yang saya solve di SPOJ kebanyakan adalah Dynamic Programming. Saya dapat mencari dengan mudah soal2 DP menggunakan tools tersebut .

Minggu ini saya banyak berlatih di Sphere Online Judge. Menurut saya OJ ini sangat bagus untuk latihan berpikir, karena soal2 yang ada disini kebanyakan adalah soal2 medium sampai very hard. Selain itu testcase disini sangat bagus, kalo algo kita ngga betul2 bener bakalan dapet Wrong Answer. Contohnya soal STREDUCE itu pake algo mendekati benar (hoki2an) saya bisa AC di TJU Online Judge dan PKU Online Judge. Tapi kalo disini dapet WA, musti rubah jadi algo yg betul2 benar baru bisa AC. Selain itu soal MBIPALIN musti AC sampe “berdarah-darah” pake algo bagus tapi kalo implementasinya jelek bisa kena TLE, hal itu yg saya dapatkan waktu ngerjain MBIPALIN.

UVA 538 => Greedy.

Sabtu kemaren saya sempet ikutan COCI dan hampir saja full score :p, tapi sayang soal dobra ngebug dan soal aladin tidak sempat saya submit .

note => ad hoc

domino => simple math

dobra => dynamic programming

mali => greedy

genijalac => finding cycle + math

aladin => segment tree

Additional News:

ACM/ICPC Jakarta yang diselenggarakan di BINUS University kemaren sangat seru, team Dongskar Pedongi dari ITB yang dimotori oleh Irvan Jahja (peraih medali emas IOI 2008) hampir saja menjadi juara 1, tapi sayang mereka disalip 2 team lain (1 china, 1 taiwan) pada 1 jam terakhir sehingga mereka harus puas dengan peringkat 3. Sementara itu team tuan rumah Aeon yang diperkuat oleh Eko Wibowo, Eko Mirhard dan Ricky Winata gagal meraih top 5.

Final Ranklist : http://competition.binus.ac.id/icpc2009/result/final.html

Problem Set : http://competition.binus.ac.id/icpc2009/icpc09jak-probs-publish.pdf

SPOJ – PAINTBLK => DP, Combinatoric.

SPOJ – MUL => Fast Multiply BigInteger, Karatsuba Algorithm.

UVA – 11610 – Reverse Prime => Segment Array, Segment Tree.

TJU – 3446 – Money Matters => DFS/BFS.

TJU – 3445 – Soda Surpler => Ad Hoc, Simple Math.

Additional News:

Tiga hari lagi yaitu Rabu, 21 Oktober 2009 bertempat di BINUS University akan diadakan perlombaan ACM/ICPC tingkat Asia. Ini adalah yang kedua kalinya BINUS menjadi host.

Baru2 ini saya menemukan suatu website yang bagus untuk baca2 artikel tentang algoritma: http://programmersdream.com/

Untuk lolos ke World Final adalah hal yang sulit, karena selain kita harus berlatih dengan giat setiap hari, kita juga perlu unsur keberuntungan.  Pemilihan tempat regional, soal2 yang akan muncul, team2 lawan yang akan dihadapi juga merupakan faktor apakah kita bisa lolos menuju World Final.

Saya menyarankan untuk tidak mengikuti regional ditempat2 berikut: Beijing, Chengdu, Hangzhou, Harbin dan Hefei .. Mengapa ? semua tempat yang saya sebutkan berlokasi di Cina, itu artinya banyak team2 dari Cina yang akan mengikuti kontes tersebut. Lihat hasil Olimpiade Beijing 2008 dan hasil IOI 2008 , Cina begitu mendominasi hasil pertandingan, begitupun di ACM-ICPC, karena itu akan sangat sulit untuk bisa mendapat tiket World Final dari Regional Cina.

Tiket World Final akan diberikan kepada juara 1 (100% pasti) dan juara 2(tidak 100% pasti). Juara 3,4 dan 5 juga berpeluang untuk bisa masuk World Final kalo beruntung (Wildcard). Pada tahun lalu team kami(YoiMon) berhasil mendapatkan tiket untuk pergi ke World Final, disitu kami mendapat rank 4, padahal kalo dilihat ada banyak sekali team diatas kami. Kami beruntung karena beberapa team diatas kami berasal dari universitas yang sama, jadinya rank kami naik . Ini hasil perlombaannya : Hasil ACM Regional Taipei 2007

Tiket World Final yang saya bicarakan disini bukanlah tiket pesawat untuk pergi ke World Final. Kalo saya tidak salah untuk tiket pesawat menuju World Final itu ditanggung oleh pihak universitas. Pihak sponsor utama ACM ICPC yaitu IBM, hanya menanggung biaya hotel + makan selama mengikuti acara World Final.

Ketika berhasil masuk World Final

Ketika berhasil masuk world final, itu adalah suatu peristiwa yang sangat mengembirakan . Kita bertanding di level teratas dan akan bertemu dengan mahasiswa-mahasiswa (mahasiswinya jarang :p) cerdas di bidang computer science dari seluruh belahan dunia. Selain itu di World Final juga banyak  acara-acara yang menarik (dari makan2 sampe jalan2), berbeda dengan Regional yang hanya 2 hari saja, World Final akan berlangsung selama 4 hari.

Kira2 susunan acaranya gini secara garis besar :
Hari 1: pendaftaran team (ambil kaos dsb) + makan malam (buffet) + cybercafe.
Hari 2: seminar dari IBM + jalan2 + makan buffet (pagi,siang,malam) + cybercafe.
Hari 3: pesta pembukaan + practice session + jalan2 + makan buffet (pagi,siang,malam) + cybercafe.
Hari 4: acara lomba + pesta penutupan + “surprise” + makan buffet (pagi,siang,malam).

Cybercafe-nya sangat menarik , selain kita bisa internet gratis, disana juga ada game2 yg menarik (DDR, Wii Tenis, dll..) , disana kita bisa ngobrol2 sama peserta yg lain. Pada World Final yang kemaren, saya bertemu dengan Petr Mitrichev (rank 1 topcoder) dan kami bermain game bersama . Ternyata saya bisa menang juga lawan Petr kalo maen game :p (soalnya kalo SRM hampir ngga mungkin menang).

Demikian panduan ini saya tulis, kalo ada yg salah mohon dimaafkan . Semoga bisa memberikan gambaran tentang perlombaan ACM ICPC bagi peserta yang baru ikutan.

Apa itu ACM-ICPC

ACM-ICPC Programming Contest adalah suatu ajang perlombaan yang mengadu kemampuan algoritma dan pemrograman mahasiswa untuk membuat program yang dapat menghasilkan output yang benar dari input yang diberikan oleh juri. Perlombaan ini dibagi menjadi 2 tingkat, yaitu Regional dan World Final.

Untuk bisa mengikuti perlombaan Regional harus merupakan perwakilan dari universitas. Universitas dapat mengirimkan sebanyak mungkin team untuk mengikuti Regional yang ada. Karena kita kuliah di Indonesia, maka kita dapat mengikuti Regional Asia, dimana pada tahun ini perlombaannya ada di :

• Aizu (Jepang)
• Amritapuri (India)
• Beijing (Cina)
• Chengdu (Cina)
• Dhaka (Bangladesh)
• Hangzhou (Cina)
• Harbin (Cina)
• Hefei (Cina)
• Ho-Chi-Minh-City (Vietnam)
• Jakarta (Indonesia)
  
• Kanpur (India)
• Kuala Lumpur (Malaysia)
• Seoul (Korea)
• Taipei (Taiwan)
• Tehran (Iran)

Untuk bisa mengikuti World Final, team harus menjadi juara atau runner up di Regional yang diikuti. Hanya boleh 1 team dari universitas yang ikutan World Final. Untuk yang mengikuti Regional pada tahun ini, World Final akan diadakan di Stockholm, Swedia, April 18-22 2009.

Persiapan yang dilakukan

Untuk bisa menang dalam sebuah kompetisi, tentunya kita harus banyak berlatih dan berdoa. Perlu ketekunan dan semangat untuk terus belajar mendalami algoritma dan pemrograman. Saya sangat menyarankan untuk berlatih setiap hari secara teratur. Latihan untuk sukses mengikuti lomba ini dapat berupa hal-hal berikut:

• Mengerjakan soal-soal di Online Judge
• Membaca buku-buku algoritma
• Menyelesaikan puzzle-puzzle matematika.
• Coding tiap hari (apa aja, yang penting semakin memperlancar penggunaan bahasa pemrograman).

Saran saya, lebih baik fokus memperdalam penggunaan 1 bahasa tapi betul-betul dalam (betul-betul bisa menggunakan tanpa liat help lagi).

Untuk daftar Online Judge yang ada, dapat anda lihat disini: Daftar Online Judge

Untuk buku algoritma, saya menyarankan:

• Introduction to Algorithm, karangan Thomas H Cormen
• Art of Programming Contest, karangan Ahmed Samsul Arifin
• Algorithms, karangan Robert Sedgewick
• The Art of Computer Programming, karangan Donald Knuth (saya sarankan ini yang terakhir anda baca :p)

Untuk puzzle matematika, anda bisa mencoba Project Euler

Saya juga sangat menyarankan supaya menggunakan library dari bahasa pemrograman dengan optimal (seperti STL yang ada di C++ dan Collections yang ada di Java) karena akan sangat menghemat waktu dan menghindari bug yang tidak perlu terjadi.

Pada saat perlombaan, team diizinkan untuk membawa notes yang biasanya adalah 25 halaman (masing-masing site punya aturan berbeda). Oleh karena itu sebaiknya algoritma yang sulit kita implementasikan (butuh waktu lama / sering ngebug) diletakkan dalam team notes. Karena akan membantu sekali ketika pada saat lomba, kita membutuhkan algoritma tersebut.

Berikut adalah beberapa cabang ilmu algoritma yang menurut saya sering muncul (berdasarkan pengalaman sebelumnya) :

1. Dynamic Programming, ini adalah yang paling favorit sering muncul. Biasanya minimal 2 soal akan muncul dalam regional contest.
2. Graph Theory, ini yang kedua favorit sering muncul. Biasanya juga minimal 2 soal akan muncul dalam regional contest.
3. Ad Hoc, ini biasanya keluar sebagai soal bonus(termudah) dan saya yakin selalu ada (kecuali regional Cina, saya ngga yakin bakalan muncul :p).
4. Math, Brute Force, Geometry, Advanced Tree, Advanced Graph, Number Theory.

Jumlah soal dalam regional contest biasanya 6-10 (tergantung site penyelenggara). Biasanya akan terdapat minimal 2 soal easy, minimal 2 soal medium, minimal 2 soal hard, sisanya adalah soal-soal yang menentukan untuk menjadi juara (very hard).

Pada saat hari lomba

Biasanya perlombaan untuk regional contest akan berlangsung 2 hari, dimana susunan acaranya sebagai berikut (mungkin akan berubah) :

Hari 1

• Acara pembukaan
• Sesi latihan
• Sesi tanya jawab
• Sesi seminar dari IBM
• Sesi jalan-jalan :p

Hari 2

• Acara perlombaan
• Sesi pemberian hadiah (biasanya top 10 dapet hadiah)
• Acara penutupan (makan buffet )

Pada saat acara perlombaan jangan tegang/grogi, santai saja. Rileks akan membantu konsentrasi kita sewaktu coding. Biasanya akan diberikan 2 buah copy soal kepada setiap team. Jangan pernah biarkan komputer kita istirahat(usahakan selalu menggunakan komputer disetiap saat). Perlombaan berlangsung selama 5 jam, jadi tidak perlu khawatir pada saat 1-2 jam pertama team kita tidak solve 1 soal pun. Aku punya suatu cerita menarik tentang hal tersebut, silahkan disimak:

“Teamku sewaktu di Manilla 2006 (NoMoreAC) itu tidak solve 1 soal pun dalam 90 menit pertama. Pada saat itu ada team dari Singapura (NUSSOC-2) sudah solve 2 soal. Lalu ketika NoMoreAC solve 2 soal, NUSSOC-2 sudah solve 4 soal. NoMoreAC lalu solve 3 soal, NUSSOC-2 masih 4 soal. NoMoreAC solve lagi jadi 4 soal, NUSSOC-2 masih tetap 4 soal. Sampai pada akhirnya kami berhasil solve 6 soal, NUSSOC-2 masih tetep soal 4 soal. Akhirnya tibalah masa freeze (1 jam terakhir) dimana Scoreboard tidak lagi di update. Pada saat itu NoMoreAC berpeluang solve 1 soal lagi, tapi sayang tidak berhasil . Posisi NUSSOC-2 tepat berada didepan kami dan kami mendengar mereka berteriak “YES” sebanyak 2 kali dan “YES” yang terakhir itu betul2 keras terdengar . Saat itu kami tahu bahwa mereka telah berhasil solve 6 soal juga.”

Ini hasil pertandingan kami dulu : Result Manilla 2006

Pelajaran berharga yang bisa saya dapat adalah 1 jam injury time dalam ACM-ICPC itu paling menentukan pada hasil akhir pertandingan, jadi mental kita jangan langsung “down” kalo dalam awal-awal pertandingan kita kalah jumlah solve. Kita harus terus berusaha dan berjuang sampai pertandingan berakhir.

Kemudian jangan sering-sering mendebug program melalui komputer, usahakan untuk selalu mencetak source code kita (Dalam ACM-ICPC, kita diperbolehkan untuk memprint source code yang kita buat), jadi kita mendebug program melalui kertas. Hal ini akan menghemat waktu, sehingga komputer dapat digunakan oleh anggota team yang lain untuk menyelesaikan problem yang lain juga.

– to be continued –