競プロインタラクティブ問題のローカルテスト

インタラクティブ形式の問題とは、入力が最初の1回きりではなく、こちらの質問（出力）に従ってジャッジが回答となる新たな入力を与えるのを繰り返し、その情報を元に隠された何かを突き止めるタイプの問題。

例: L - Interactive Sorting

こういう形式は、提出前に正しく動作するかテストがしにくい。また最大ケースに対してクエリ数がどれくらいになるかも、ちゃんと調べたい。

ジャッジ側のプログラムは自分で書くしかないが、それが比較的簡単に書けるなら、
Pythonではたとえば以下のように書くと、提出コードとジャッジ側の応答をシミュレートし、その履歴が得られる。

クエリを「? XXX」、解答を「! XXX」で送るような問題に対する実装例とする。

動作や諸注意

まず実行すると、judge() が呼ばれる。
judge() では自身をsubprocessで起動する。ここで起動した方は judge() には進まず提出コードの方が実行されるよう、コマンドライン引数などで切り分ける。

プロセスを開始する Popen() の引数を stdin=PIPE, stdout=PIPE とすることにより、プロセス同士の対話が可能になる。
入出力のやりとりはstring型でなくbytes型なので、ジャッジ側が送ったり受け取ったりする文字列には decode, encode が必要となる。

競プロではまずascii文字しか使わないので、デコードに用いる文字コードは utf8 や ascii でよい。
（AtCoderではデフォルト文字コードが utf-8 なので無指定でもよいが、Codeforcesだと未定義なのでちゃんと指定しないとエラーになる）

また末尾の改行も、明示的に付与しないと提出コード側が入力待ちのまま動かなくなる。忘れないよう注意。

実装例


def judge():
    import sys
    import subprocess
    
    sin = '3 1 4 1 5\n'  # 最初の入力
    ans = 'TheAnswerOfSampleCase'  # 隠された答え
    query_count = 0  # クエリ回数カウント
    
    encoding = 'utf-8'
    
    with subprocess.Popen([sys.executable, __file__, 'DUMMY'],
                          stdin=subprocess.PIPE,
                          stdout=subprocess.PIPE,
                          stderr=subprocess.PIPE) as p:
        
        # はじめに入力を与える処理
        p.stdin.write(sin.encode(encoding))
        p.flush()
        
        while True:
            query = p.stdout.readline().decode(encoding).strip()
            print(query)
            
            if query[0] == '?':
                # クエリへの返答を計算する処理
                response = 'hogehoge'
                
                print(response)
                p.stdin.write(f'{response}\n'.encode(encoding))
                p.stdin.flush()
                query_count += 1
                
            elif query[0] == '!':
                # 解答があっているかチェックする処理
                
                print(query[2:], ans, query[2:] == ans)
                print(query_count)
                break
            else:
                pass

# ↓提出時はコメントアウト↓
import sys

if len(sys.argv) == 1:
    judge()
    exit()

# ↓提出コード↓
# ...

Anacondaやvenvなど仮想環境のpythonを使いたい場合、subprocessからactivateするのはどうするんだろう。

目次

競プロインタラクティブ問題のローカルテスト

動作や諸注意

実装例