Programlama yarışmacıları neden C ++ ve Java kullanıyor? [kapalı]

Bu yılki Google Code Jam yarışmasında yarıştıktan ve yarıştıktan sonra , yardım edemedim, ancak C / C ++ ve Java kullanan inanılmaz sayıda [başarılı] yarışmacıyı fark ettim. Yarışma boyunca kullanılan dillerin dağılımı burada görülebilir .

Birkaç yıl boyunca C / C ++ ile programladıktan sonra, son zamanlarda okunabilir / anlaşılır yapısı nedeniyle Python'a aşık oldum. Daha yakın zamanlarda, OCaml, Scheme gibi işlevsel dilleri ve hatta Prolog gibi mantık dillerini öğrendim. Bu dillerin kesinlikle kendi yararları var ve bence bazı durumlarda C ++ ve Java'dan daha kolay uygulanabilir. Örneğin, Scheme'nin call / cc kullanımı geri takibi (birkaç soruna cevap vermek için gerekli bir araç) basitleştirir ve Prolog'un mantıksal özelliği, kaba kuvvet doğası nedeniyle verimsiz olmasına rağmen, zor olan bazı problemleri büyük ölçüde basitleştirebilir (ve hatta otomatik olarak çözebilir). beynini sarmak.

Bir yarışma yarışmacısının yarışmaya en uygun araçları kullanması gerektiği açıktır. X86 montajı bile Turing tamamlandı - bu, onunla sorunları çözmeyi haklı çıkarmaz. Bu durumda, Scheme / Lisp, Prolog ve hatta Python gibi daha az yaygın dilleri kullanan yarışmacılar, C / C ++ ve Java kullanan yarışmacılardan neden önemli ölçüde daha az başarılı? Farklı bir şekilde ifade edildiğinde, başarılı yarışmacılar neden daha az ana akım olsa da iş için tartışmasız daha iyi araçlar olan dilleri kullanmıyor?

Sorum için birkaç motivasyon var. En önemlisi, hem pratik hem de rekabet açısından daha iyi bir programcı olmak istiyorum. İşlevsel ve mantıksal programlama gibi güzel paradigmalarla tanıştıktan sonra, bu kadar çok insanın bunları C / C ++ ve Java lehine attığını görmek cesaret kırıcı. Hatta bir programlama yarışmasında bir Lisp / Scheme / Prolog programcısı olarak başarılı olamayacağımdan endişelenerek, söz konusu paradigmalara olan hayranlığımı sorgulamama neden oluyor.

Harika soru! Kendim de yarışmalar programlamayla uğraşan biri olarak söyleyecek bir şeyim olabilir.

[Standart feragatnameyi ortadan kaldıralım: yarışma programlaması yalnızca "gerçek dünyada programlama" ile gevşek bir şekilde ilişkilidir ve algoritmik ve problem çözme becerilerini ve hızlı ve hatasız çalışma kodu oluşturma becerisini test ederken zaman baskısı, mutlaka büyük yazılım projeleri oluşturabilme, sürdürülebilir kod yazabilme vb. ile ilişkili değildir (iyi yapılandırılmış programların hata ayıklamasının daha kolay olduğu gerçeğinin ötesinde).]

Şimdi bazı cevaplar için:

• C ++ / Java, gerçek dünyadaki diğer dillerden daha yaygındır, bu nedenle her yerde daha yüksek bir oran görmeyi beklersiniz. (Ancak yarışma popülasyonunda daha da yüksektir.)

• Bu katılımcıların çoğu öğrencidir veya öğrenci olarak yarışmalara katılır ve C ++ / Java öğrencilerin öğrendiği daha yaygın "ilk diller" dir. (Bugünlerde lisans öğrencileri Scheme, Haskell, Python, vb. İle başlayabilir, ancak lise öğrencileri (genellikle kendi kendine öğrenirler) daha az sıklıkla.) Aslında, Doğu Avrupalı ​​katılımcıların çoğu hala Pascal kullanıyor ve bu konuda daha şaşırtıcılar geri kalanımızın herhangi bir dilde olabileceğinden daha fazla.

• Okul ve üniversite düzeyindeki yarışmalar genellikle bu dilleri kullanır. Uluslararası Enformatik Olimpiyatı (IOI) yalnızca C, C ++ ve Pascal'a izin verir (veya belki şimdi Java'ya izin verir; devam etmedim) ve ACM Üniversitelerarası Programlama Yarışması (ACM ICPC) yalnızca C, C ++ ve Java'ya izin verir. TopCoder C ++, Java, C # ve VB'ye izin verir (gerçekten: p); ve son zamanlarda, Python. Yani "yarışma ekosisteminin" içinde daha fazla C ++ / Java programcısı olduğunu söyleyebilirsiniz. Google Code Jam ve IPSC , aslında herhangi bir dilde koda izin veren birkaç yarışmadan biridir.

• Şimdi soru şu, yarışmacıların dil seçmekte özgür olduğu GCJ'de, neden Python veya Scheme'yi seçmesinler? En alakalı faktör, bu dillerin yavaş olmasıdır . Elbette, çoğu gerçek dünya programlaması için yeterince hızlıdırlar, ancak bir programın tüm test durumları için n-saniye sınırının altında çalışmasına sıklıkla dahil olan sıkı döngüler için, bu diller bunu hiçbiri için kesmez. algoritmik olarak daha ilgili problemler. (O (n log n) çözümlerini kabul etmek için tasarlanmış ancak C / C ++ için Θ (n ² ) çözümlerini kabul etmeyecek şekilde tasarlanmış bir problem , daha yavaş dillerde en uygun O (n log n) çözümlerini bile dışlar. Java bile eskiden USACO; durumun hala böyle olduğundan emin değilim.)

• Diğer bir faktör de kütüphanelerdir: C ++ ve Java, sık kullanılan algoritmalar ve veri yapıları için daha iyi kütüphanelere sahipken (örneğin kırmızı-siyah ağaçlar, C ++ 'ın sonraki_permutasyonu), Python'un kütüphaneleri (gerçek dünya için yeterince iyi) burada daha az kullanışlıdır ve Prolog ve Şema ... kütüphanelerini bilmiyorum. Bu nispeten küçük bir faktördür, çünkü bu programcılar gerektiğinde kendi kodlarını yazabilirler. :-)

• Genel amaçlı çok paradigmalı diller, bir felsefeyi ya da size bir şeyler yapmanın yolunu zorlayan dillerden ziyade, yarışmanın zaman kısıtlamaları içinde işleri halletmek için daha kullanışlıdır. Bu nedenle, örneğin Prolog her zaman popüler olmayacak. (Genel felsefe: bazı diller, kendinizi ayağınıza vurmak da dahil olmak üzere her şeyi yapmanıza izin veren dilleri "etkinleştiren" dillerdir, bazıları ise sizi işleri doğru şekilde yapmaya zorlayan "yönlendirme" dir.) Bu aynı zamanda C ++ 'nın, Genel yarışma katılımcılarında Java ve en iyi yarışmacılar arasında çok daha popüler. Kodun başkaları tarafından okunması gerekmediğinden, sorun değil ve hatta aşağıdaki gibi döngü makrolarına sahip olmak yararlıFOR(i,n)(yazmak için daha az kod ve daha da önemlisi aceleniz olduğunda hata yapma şansı daha az). Java'ya karşı hiçbir şey yok, Java kullanan birkaç üst düzey programcı da var. :-)

• Son olarak, bu en iyi programcıların çoğu "ilk dili" olarak C ++ / Java / Pascal'a sahip olsalar da , dilleri nedeniyle iyi değiller , bu yüzden bu konuda umutsuzluğa kapılmanıza gerek yok. Aynı programcıların çoğu, ICFP yarışması gibi yarışmaları kasıtlı olarak kabuk betikleri, m4 (autoconf'ta kullanılır) ve assembly ("ASM Olmadan Harika Yazılamaz" adlı ekip) gibi çılgın diller kullanarak kazanmıştır .

Jerry Coffin'in Google AI yarışmasının yarışmacılarını çizme fikrini beğendim, bu yüzden tüm sonuçları aldım ve grafiğini çizdim (hesaplanan ortalama, standart sapma ve ardından Excel'de normal dağılım eğrilerinin grafiğini çizdim).

Lua ve JS ile şunu anladım:

Olmadan (çok az yarışmacı vardı, bu nedenle sonuçlar çarpık olabilir):

Görünüşe göre Java katılımcıları diğerlerinden belirgin şekilde daha kötü performans gösterirken Go, Common Lisp ve C daha iyi durumda.

Neden hepimiz Esperanto değil de İngilizce konuşuyoruz ? Şey, öyle oldu. İngilizce tutarsız ve şişirilmiş olsa da ve Esperanto kasıtlı olarak 'daha iyi bir araç' olarak tasarlanmış olsa da.

Dolayısıyla, nedenlerden biri gelenektir. Çoğu okulda programlama hala C / C ++, Java, Pascal ve hatta Basic'te öğretilmektedir. Ve bu yarışmalara çoğunlukla daha iyi bildikleri dili seçen öğrenciler katılır.
Ayrıca, çoğu algoritmik kitabın Pascal veya Ada tarzında ve çok nadiren - Lisp tarzında sözde kod içerdiğini fark edebilirsiniz. Neden bilmiyorum, belki de bir gelenek. Ya da belki algoritmalar için o kadar iyi değil.

Diğer bir neden hız olabilir. Google Code Jam için bir sorun olmasa da, hemen hemen tüm yarışmalarda 2x hız farkı, 'Kabul Edildi' ve 'Zaman Sınırı' kararları arasındaki farktır.
Diğer bir deyişle, C ++ 'daki en uygun algoritma Ruby'den 10 kat daha hızlı çalışıyorsa, bu, C ++' daki optimal altı algoritmanın Ruby'de iyi bir algoritmadan daha hızlı olacağı anlamına gelebilir. Ve yarışma yazarları, eğer O (n * logn) elde edilebilirse, genellikle O (n ^ 2) gönderimlerine izin vermek istemezler.

İlk olarak, önermenizi [düzenle: veya benim bir öncül olarak gördüğüm şeyi - C ++ ve Java kullanan yarışmacıların eşit derecede iyi olduğunu] sorgulayacağım. Örneğin, Google'ın son AI yarışmasında ilk 100 sırada ve son 100 sırada gelen girişlerde hangi dillerin kullanıldığı aşağıda açıklanmıştır :

C ++ ve Java kullanan yarışmacılar , bu yarışmada eşit derecede başarılı olmaya yakın bir yerde görünmediler . Python kullanan yarışmacılar da pek başarılı görünmüyordu, ancak çok daha azı vardı ve bu konudaki herhangi bir sonucu zayıflattı.

İkincisi, tabii ki, açıklamaların çoğu (diğerlerinin de belirttiği gibi) şüphesiz her dile aşina olan insan sayısıdır. Muhtemelen şu anda Java'da bir kurs alan, şimdiye kadar Lisp, Scheme veya Prolog yazan toplam insan sayısından daha fazla insan vardır.

Düzenleme: Üçüncü bir olasılığın basitçe çok yönlülük olduğunu düşünüyorum. Uç bir örnek almak için, Prolog çok olduğu iyi birkaç sorun uygundur ama aynı derecede kötü diğerleri için uygundur. Çok az insan bir veya ikiden fazla dili bir yarışmada kullanmak için yeterince iyi öğrenebilir (veya en azından öğrenebilir), bu nedenle bu tür şeylerle ilgilenen çoğu insan, hemen hemen her şey için makul derecede iyi çalışabilen dilleri seçebilir. seçilebilecek her problem için özel bir dil öğrenmeye çalışmak.

Neredeyse tüm Google Code Jam turlarında, yüksek performanslı yarışmacıların çoğu C ++ ile kodlanır.

Aşağıda, Google Code Jam 2012 Round 1A, 1B ve 1C'den (yukarıdan aşağıya listelenmiştir) dil istatistikleri verilmiştir. Her turdaki yarışmacı sayısı sırasıyla 3.686, 3.281 ve 3.189'dur.

eğlenceli soru, muhtemelen topluluk wiki olmalıdır.

Ülkelere göre finalist sayısına bakın: http://www.go-hero.net/jam/10/regions . Doğu Avrupa ve Rusya'dan insanların sayısını fark edin. bu yerlerde çok güçlü C ++ toplulukları ve bir çok nedenden ötürü Java var.

niteleyicilerdeki sayı dillerine bakın: http://www.go-hero.net/jam/10/languages/0 ve finaller: http://www.go-hero.net/jam/10/languages/6 . C ++ yarıdan az başlar ve finallerde yüzde 75'e sahiptir. ya iyi programcılar C ++ 'ı tercih eder ya da C ++ programcıları yapar. Muhtemelen C ++ 'ya hakim olduğunuzda, diğer şeyler önemsiz hale gelir.

Yine de kendi sonuçlarınızı çıkarmakta özgürsünüz.

Her şeyden önce, belirttiğiniz C++ve Javayaygın diller olduğu gibi. Bunlar otomatik olarak, programlama yarışmalarına başlayan kişilerin ilk olarak - bu şekilde Lispbirinci dil olarak öğrenenlerin tanıtılacağı anlamına gelir :) Bu tür yarışmalara da düzenli olarak katılıyorum - C++en sevdiğim dil olmasına rağmen yarışmak için kullanıyorum Java. Sadece başka bir dilde pratik yapmak istiyorum Java- ayrıcaC++biraz daha az ayrıntılıdır ve daha hızlı çalışır, bu da yarışmaları programlamak için önemlidir. Şimdi benim açımdan - insanlar önce ana akım dillerde uzmanlaşıyor. Programlama yarışmalarına katılmak için kullandığınız dili oldukça iyi kavramış olmanız gerekir. İnternette aptalca şeyler aramak için zamanınız yok - bir yapıyı unutmak gibi. Sadece burada hız önemli bir faktör. KullanmakLispbir yarışmada, ona düşkün olmalısınız. Dışarıda bu kadar çok insan olduğunu sanmıyorum. Eğer Yanlışsam beni düzelt. Dürüst olmak gerekirse, bahsettiğiniz profesyoneller geri izlemeyi basitleştiriyor: Hangi dilde geri izleme kolay olursa olsun - bir yöntem bildirin ve her olası sonuç için onu tekrar çağırın. Daha basit olamazdı. Şimdiye kadar kullandığım dilin yarışmaları programlamak için ayaklarımı kaldırmaya çalıştığını hissetmemiştim.

OMG ... İnsanlar İstatistikler ve Rakamlar üzerinden geçiyor !!

Temel bilgileri unutmayalım .. Bunlar, kolejlerde / okullarda insanlara öğretilen (çoğunlukla) tek dildir ...!

Bu, yoğun aceleye cevap verebilir!

Hayati bir neden, her yarışmanın python veya prolog gibi dilleri desteklememesi olabilir. Özellikle ACM ICPC World Finals, C / C ++ ve Java'yı destekler . Ve TopCoder Ayrıca artık sadece C ++, Java, C #, VB, ve Python destekler . Yarışmacıların her yarışmada bulunan bir dili seçmeleri doğaldır. Başka bir neden, yürütme hızı olabilir. Ve evet, başka bir neden de, bunlar çoğu insanın ilk öğrendiği diller.

Büyük kütüphaneler, ACM ICPC'de Java için bir satış noktasıydı. Rastgele bir veri yapısı veya algoritma istediğinizi fark edip bunu standart kitaplıklardan çıkarmanız kullanışlıdır.

C ++ 'nın yalnızca tüm yarışmacılar arasında çoğunluk olmadığını, turlar ilerledikçe yüzdesinin sadece devam ettiğini ve gelişmeye devam ettiğini unutmayın.

Katılımcıların çoğunun öğrenci olduğunu söyleyebilirim (Ancak, google ile iş görüşmesi şansı olan açık bir turnuva olduğundan, katılanların çoğunun mezun olduğunu düşünmelisiniz). Ancak son turlar yalnızca tonlarca deneyime sahip kişiler içindir. Onlar sadece C ++ / Java ile kodlamayı öğrenmiş öğrenciler değiller.

Tabii ki, öğrenci argümanı LISP ve OcaML veya ProLog gibi dillere karşı da işe yarar. Bu, AI alanlarında çok kullanılan dillerdir, ancak ana akım dünyada öğrencilerin öğrenmesi ve kullanması en olası olanlardır.

Google'ın dışındaki büyük yarışmalar birkaç dili desteklemektedir, ancak bu yine de Pascal veya .net'in neden Java seviyesine yakın olmadığını açıklamaz (Büyük yarışma etkinliklerinde eşit olarak desteklenme eğiliminde oldukları için).

Bu yarışmalardaki en iyi kodlayıcıların çoğu birçok dil biliyor. Ama yine de turlar sırasında C ++ kullanmayı tercih ediyorlar, bu ilk önce "öğrenilmiş C ++" dan daha büyük bir sebepten dolayı olmalı.

C ++ veya Java dışındaki dillerin iş için daha iyi araçlar olduğu iddiasına karşı çıkıyorum. Doğrudan veriler, finalistlerin C ++ ve Java kullanma olasılıklarının daha yüksek olduğunu söylüyorsa, bu iddia ile doğrudan bir çelişkidir.

Google AI rekabet verileri, aslında kod sıkışmasıyla ilgili herhangi bir önermeyle çelişmez. Aslında, en iyi kodlayıcıların iş için gerçekten daha iyi bir araç olduğunda Common Lisp gibi dilleri kullanabildiklerini gösteriyor. Bu verileri CLISP'in AI yarışmaları için harika bir araç olduğunu varsaymak için kullanmak istiyorsak, o zaman C ++ 'nın GCJ gibi algoritma yarışmaları için harika bir araç olduğunu da varsaymalıyız.