Advent of Code - это ежегодный марафон программирования, который собирает тысячи разработчиков со всего мира. С первого декабря до двадцать пятого каждый день открывается новая пара задач, которые проверяют вашу логику, владение алгоритмами и знания в области компьютерных наук. За каждую частично решение, участник получает звёздочку - всего в сезоне можно заработать 50, а за десять лет - целых 500 звёзд. Недавно автор завершил этот долгий путь, накопив все 500 звёзд, и делится опытом, который может пригодиться как новичкам, так и опытным кодерам, желающим попробовать свои силы в этом соревновании. Каждый год Advent of Code предлагает уникальные задачи, которые далеко не всегда выглядят стандартными.
Они могут включать работу с графами, сложными структурами данных, арифметикой больших чисел, а также моделирование различных систем. Задачи разбиты на две части: первая часть вводит вас в контекст, а вторая раскрывается только после успешного решения первой. Такой формат заставляет сфокусироваться на тщательном понимании задачи и дает стимул найти более эффективные и интересные решения. Многие участники стараются решить задачи как можно быстрее, чтобы зайти в топ ранжирования. Однако, автор отмечает, что гонка за скоростью - не единственный путь наслаждения Advent of Code.
Многие ценят возможность вдумчивого решения, изучения новых концепций и языков программирования без лишнего давления времени. При этом на площадке регулярно появляются решения ИИ, которые могут обойти человека по времени на несколько секунд, но это не отменяет уникальную ценность индивидуального труда. Выбор языка программирования имеет ключевое значение для комфортного и эффективного решения. Автор успешно применял разные языки, от C и Rust до Racket и Fennel. Каждый из них оказался хорошим инструментом, хотя для некоторых задач требовалась тщательная оптимизация или глубокое понимание особенностей.
Например, Fennel иногда вызывал проблемы с производительностью при численных расчетах, а работа с Forth была сложной из-за ограниченного опыта. Важно отметить, что общие алгоритмические концепции и продуманный выбор структур данных оказываются важнее синтаксических особенностей среды. Особое внимание автор уделяет Python, который благодаря своей гибкости и богатству библиотек и средств оптимизации, включая популярные pandas, numpy и z3 - мощный решатель логических ограничений, заслуженно считается одним из лучших инструментов для решения сложных задач Advent of Code. Некоторые из наиболее быстрых решений ежегодно достигаются именно на Python, что свидетельствует о силе сочетания выразительности языка и возможностей сторонних инструментов. Основная сложность часто заключается не в самом кодировании, а в понимании и разборе задач.
Автор отмечает, что частые ошибки происходили из-за поверхностного чтения условий и игнорирования ключевых деталей, например предупреждений о переполнении чисел или специальных особенностях ввода. Чтобы избежать подобных проблем, рекомендуется внимательно читать весь текст задачи, делать заметки с основными требованиями, а после писать код только после тщательного анализа. Не менее важна тщательная проверка тестовых примеров, которые идут в комплекте с задачами. Они не только позволяют убедиться в правильности решения, но и часто открывают неожиданные аспекты задачи. Игнорирование промежуточных результатов может привести к непредвиденным ошибкам, которые сложно отследить позднее.
Важно подчёркивать, что решение первой части должно быть максимально простым и понятным, чтобы избежать лишних сложностей и при этом не портить код оптимизациями, которые окажутся ненужными для второй части. Особенностью Advent of Code является то, что каждый участник видит уникальный ввод, который часто сильно отличается от общего описания задачи. Понимание "специализации" входных данных помогает упростить алгоритмы и достичь лучших результатов. Этот факт следует принимать во внимание при написании решений - не стоит пытаться охватить слишком общий случай, если ваша конкретная задача имеет более простые свойства. Это позволяет избежать длительной и ненужной разработки сложных эвристик или математических моделей.
По мере прохождения задач появилось понимание и набор часто используемых алгоритмов и структур данных, которые помогают решать большинство состояних проблем. В первую очередь это операции с 2D и 3D геометрией: работа с точками, координатами, прямоугольниками и сферами. Очень много задач требуют умения эффективно перемещаться по "сетке" или карте, обрабатывать соседние клетки и трансформировать координаты. Для этого важны как плотные, так и разреженные карты точек, обеспечивающие разные варианты оптимального хранения данных. Хеш-таблицы - ещё один незаменимый инструмент, особенно когда язык не предоставляет готовых вариантов.
Возможность хранить ключи разного типа, включая строки, целые числа и точки с координатами, значительно облегчает манипуляции с большими объемами данных и ускоряет доступ к ним. В ряде заданий помогает построение графов, их представление в виде списков смежности и применение алгоритмов обхода, в том числе поиска в ширину, поиска в глубину, заливки и поиска кратчайших путей. Среди классических подходов часто применяется алгоритм Дейкстры, а для некоторых задач требует Floyd-Warshall - особенно когда необходимо получить все кратчайшие пути между всеми вершинами. Математика в Advent of Code не менее важна. Часто необходимо работать с 64-битными числами, а иногда и с 128-битными, что помогает избежать ошибок при переполнении.
Важными операциями являются вычисления наибольшего общего делителя и наименьшего общего кратного. При этом плавучая арифметика и тригонометрия практически не используются, что снижает сложность численных методов. Для успешного прохождения марафона важно правильное отношение к процессу. Не стоит соревноваться с лидерами по скорости прохождения задач, а лучше стремиться превзойти свои собственные результаты и понять основные принципы решения каждой задачи. Advent of Code - это, в первую очередь, возможность учиться, расширять кругозор и получать удовольствие от решения нестандартных и интересных головоломок.
Также рекомендуется не начинать марафон с попыток сразу учить новый язык программирования. Сложно одновременно изучать синтаксис и особенности новой платформы и решать сложные задачи. Гораздо эффективнее работать на том языке, в котором вы уже обладаете базовыми навыками и можете сосредоточиться на алгоритмах и логике решения. При этом со временем можно использовать марафон, чтобы попробовать новые технологии, но лучше спустя опыт и уверенность в своей реализации. В процессе работы над 500 звёздами автор написал свыше 47 тысяч строк кода на различных языках.
От C и Scheme до Rust и Fennel - каждый выбор подходил для определённых задач, а опыт работы с разными технологиями оказался бесценным для развития понимания программирования в целом. Среди запомнившихся решений - короткое и ёмкое решение на 12 строк для задачи 2015 года, и гигантский проект на 560 строк по разбору сложной головоломки с использованием манипуляций с изображениями и строгим тестированием на 2020 год. Прохождение Advent of Code не обходится без признательности организаторам. Все задачи создает и поддерживает Эрик Вастл и команда добровольцев, которые обеспечивают бесперебойную работу марафона и делают его бесплатным для тысяч участников каждый год. Поддержка подобного проекта не только позволяет сохранять его качество, но и вдохновляет множество разработчиков продолжать совершенствоваться.
Если вы ищете вызов, способ проверить и развить свои навыки программирования и алгоритмов, Advent of Code - однозначно стоит попробовать. Начать можно в любое время, ведь задачи доступны для повторного решения. Вы получите не просто баллы или звёзды, а целый багаж опыта, интересных технических идей и удовольствия от процесса. Автор планирует в будущем поделиться подробностями о собственных библиотеках и инструментах, которые появились в ходе решения задач, расскажет о реализации хеш-таблиц, графов и другой полезной инфраструктуры. Пока же самое главное - победить себя, не спеша двигаться от простой к сложной задаче и получать удовольствие от каждого этапа проходящего марафона.
Присоединяйтесь, пробуйте, учитесь и удивляйтесь тому, на что способны вместе с Advent of Code. .
