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（クエリ出力）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。
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、 ジャッジ側も自動化させれば、複雑なケースのテストも行いやすい。
ジャッジ側プログラムの流れ
- 最初に隠された答えを決める（手作りなり、ランダム生成なり）
- 提出用スクリプトを新規プロセスで起動
- 最初の入力を与える
- クエリ出力が来たら返答する
- 答え出力が来たら、答え合わせして終了
もちろん、上記の流れに沿わない問題（最初の入力が不要など）は、適宜コードを変更する。
クエリが来た回数をカウントできる。
補足・諸注意
プロセスを開始する subprocess.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。
末尾の改行は、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。
ジャッジ側・提出側のデバッグ出力を、ジャッジ側の任意のタイミングでできる。
提出側のデバッグ出力は、提出側でprint()→ジャッジ側で受け取りprint() という過程を踏む。
下記の実装例では、ジャッジ側は何でもとりあえず提出側の出力は全てprint()した上で、所定の形式に該当しない場合は何も処理せずスルーしている。
（実際のジャッジプログラムでは、余計な出力はWAとなるため、その点は全く同じ挙動では無いことに注意）
実装例
提出用スクリプト aaa/bbb/ccc.py に対し、ジャッジ用スクリプトは aaa/bbb/ccc_judge.py というファイル名での作成を前提としている。（異なる場合は script_path の生成方法を変更）
先頭文字が ? がクエリ、! が回答の合図であることを前提としている。
他の出力（ジャッジ側にとっての入力）は、print() だけしてスルーする。
import random
import sys
import subprocess
def judge():
"""
インタラクティブ問題のローカルテスト
"""
# [Edit] 最初にジャッジ側で最初の入力や隠された答えなどを決定 ----
n = 2000
ans = list(range(1, n + 1))
random.shuffle(ans)
# ----------------------------------------------------------------
# 設定
encoding = 'utf-8'
query_count = 0 # クエリ回数カウント
# 提出用ファイルパス（ジャッジ用ファイル名 = 提出用ファイル名 + '_judge.py' の場合）
script_path = __file__[:-9] + '.py'
with subprocess.Popen([sys.executable, script_path],
stdin=subprocess.PIPE,
stdout=subprocess.PIPE,
stderr=subprocess.PIPE) as p:
# [Edit] はじめにジャッジ側から入力を与える処理 ----
p.stdin.write(f'{n}\n'.encode(encoding))
p.stdin.flush()
# --------------------------------------------------
while True:
query = p.stdout.readline().decode(encoding).strip()
print('>', query)
if query[0] == '?':
# [Edit] クエリへの返答処理 ----
i, j, k = map(int, query[2:].split())
if ans[i - 1] + ans[j - 1] > ans[k - 1]:
response = 'Yes'
else:
response = 'No'
p.stdin.write(f'{response}\n'.encode(encoding))
p.stdin.flush()
# ------------------------------
query_count += 1
print('<', response)
elif query[0] == '!':
# [Edit] 解答があっているかチェックする処理 ----
exec_ans = list(map(int, query[2:].split()))
print('TrueAns:', ans)
print('ExecAns:', exec_ans)
print('Judge:', ans == exec_ans)
print('QueryCount:', query_count)
# ----------------------------------------------
break
else:
pass
if __name__ == '__main__':
judge()
