Тема 27. Программирование

27.09 Анализ данных (звезды)

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела программирование
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#101595

Учёный решил провести кластеризацию некоторого множества звёзд по их расположению на карте звёздного неба. Кластер звёзд – это набор звёзд (точек) на графике, лежащий внутри круга радиусом R  . Каждая звезда обязательно принадлежит только одному из кластеров. Истинный центр кластера, или центроид, – это одна из звёзд на графике, сумма расстояний от которой до всех остальных звёзд кластера минимальна. Под расстоянием понимается расстояние Евклида между двумя точками A(x1,y1)  и B (x2,y2)  на плоскости, которое вычисляется по формуле:

        ∘ --------------------
d(A, B) =  (x2 − x1)2 + (y2 − y1)2

В файле A хранятся данные о звёздах десяти кластеров, где R = 1.8  для каждого кластера. В каждой строке записана информация о расположении на карте одной звезды: сначала координата x  , затем координата y  . Значения даны в условных единицах, которые представлены вещественными числами. Известно, что количество звёзд не превышает 2000.

В файле Б хранятся данные о звёздах шести кластеров, где R = 7.9  для каждого кластера. Известно, что количество звёзд не превышает 12000. Структура хранения информации о звездах в файле Б аналогична файлу А.

Для каждого файла определите координаты центра каждого кластера, затем вычислите два числа: Px  — среднее арифметическое абсцисс центров кластеров, и Py  – среднее арифметическое ординат центров кластеров.

В ответе запишите четыре числа через пробел: сначала целую часть Px ⋅1000  для файла А, затем Py ⋅1000  для файла А, далее целую часть Px ⋅1000  для файла Б и Py ⋅1000  для файла Б.

Возможные данные одного из файлов иллюстрированы графиком.

Внимание! График приведён в иллюстративных целях для произвольных значений, не имеющих отношения к заданию. Для выполнения задания используйте данные из прилагаемого файла.

PIC

Вложения к задаче
Показать ответ и решение

Для начала визуально оценим данные в условии кластеры. Для этого откроем предложенные файлы в Excel  , перейдем в раздел «Вставка → Диаграммы → Точечная».

Диаграмма для файла А имеет вид:

PIC

Рассмотрим все 10 кластеров и координаты, в которых они находятся:

1) x < 0,y > 0

2) 20 < x < 30,60 < y < 70

3) 15 < x < 25,30 < y < 45

4) 0 < x < 10,20 < y < 35

5) 25 < x < 35,− 10 < y < 5

6) 55 < x < 65,− 35 < y < − 20

7) 40 < x < 50,− 35 < y < − 25

8) 30 < x < 40,− 50 < y < − 40

9) 70 < x < 80,− 60 < y < − 45

10) x < 0,y < 0

Код программы для файла А:

f = open(’1A.txt’)
n = f.readline()
a = [[] for i in range(10)]
for i in range(1999):
    star = list(map(float, f.readline().replace(’,’,’.’).split()))
    if star[0] < 0 and star[1] > 0:
        a[0].append(star)
    elif star[0] < 0 and star[1] < 0:
        a[1].append(star)
    elif 20 < star[0] < 30 and 60 < star[1] < 70:
        a[2].append(star)
    elif 15 < star[0] < 25 and 30 < star[1] < 45:
        a[3].append(star)
    elif 0 < star[0] < 10 and 20 < star[1] < 35:
        a[4].append(star)
    elif 25 < star[0] < 35 and -10 < star[1] < 5:
        a[5].append(star)
    elif 55 < star[0] < 65 and -35 < star[1] < -20:
        a[6].append(star)
    elif 40 < star[0] < 50 and -35 < star[1] < -25:
        a[7].append(star)
    elif 30 < star[0] < 40 and -50 < star[1] < -40:
        a[8].append(star)
    elif 70 < star[0] < 80 and -60 < star[1] < -45:
        a[9].append(star)

sum_x = sum_y = tx = ty = 0
for i in a:
    mn = 100000050000
    for j in i:
        x1, y1 = j
        sm = 0
        for k in i:
            x2, y2 = k
            sm += ((x2-x1)**2 + (y2-y1)**2)**0.5
        if sm < mn:
            mn = sm
            tx, ty = x1, y1
    sum_x += tx
    sum_y += ty
print(int(sum_x / 10 * 1000))
print(int(sum_y / 10 * 1000))
                                                                                                  
                                                                                                  

Диаграмма для файла Б имеет вид:

PIC

Рассмотрим все 6 кластеров и координаты, в которых они находятся:

1) x < 0,y > 0

2) 10 < x < 40,70 < y < 110

3) 130 < x < 160,70 < y < 110

4) 100 < x < 130,20 < y < 60

5) 80 < x < 110,− 30 < y < 10

6) 40 < x < 70,− 140 < y < − 110

Код программы для файла Б:

f = open(’1B.txt’)
n = f.readline()
a = [[] for i in range(6)]
for i in range(11999):
    star = list(map(float, f.readline().replace(’,’,’.’).split()))
    if star[0] < 0 and star[1] > 0:
        a[0].append(star)
    elif 10 < star[0] < 40 and 70 < star[1] < 110:
        a[1].append(star)
    elif 130 < star[0] < 160 and 70 < star[1] < 110:
        a[2].append(star)
    elif 100 < star[0] < 130 and 20 < star[1] < 60:
        a[3].append(star)
    elif 80 < star[0] < 110 and -30 < star[1] < 10:
        a[4].append(star)
    elif 40 < star[0] < 70 and -140 < star[1] < -110:
        a[5].append(star)

sum_x = sum_y = tx = ty = 0
for i in a:
    mn = 100000050000
    for j in i:
        x1, y1 = j
        sm = 0
        for k in i:
            x2, y2 = k
            sm += ((x2-x1)**2 + (y2-y1)**2)**0.5
        if sm < mn:
            mn = sm
            tx, ty = x1, y1
    sum_x += tx
    sum_y += ty
print(int(sum_x / 6 * 1000))
print(int(sum_y / 6 * 1000))

Ответ: 16858 -1927 58553 35992

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!