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#99576

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) = ∘ (x-−-x-)2 +-(y-−-y-)2
            2   1      2   1

В файле A хранятся данные о звёздах трёх кластеров, где R = 3  . 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 4119.

В файле Б хранятся данные о звёздах четырёх кластеров, где R = 2  . Известно, что количество звёзд не превышает 11268. 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 произведения Px ⋅250  для файла А и Py ⋅250  для файла А, далее целую часть произведения Px ⋅300  для файла Б и Py ⋅300  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

Нанесём на график две прямые: y = x  и y = − x  :

PIC

Точки, находящиеся в пересечении неравенств:

y ≥ x

y ≥ − x

принадлежат верхнему(первому) кластеру.

Точки, находящиеся в пересечении неравенств:

y ≥ x

y ≤ − x

принадлежат левому(второму) кластеру.

Точки, находящиеся в пересечении неравенств:

y ≤ x

y ≥ − x

принадлежат правому(третьему) кластеру.

Код программы для файла А:

f = open(’27_2_A.txt’)
n = f.readline()
clusters = [[] for i in range(3)]
for i in range(4119):
    star = list(map(float, f.readline().replace(’,’, ’.’).split()))
    x,y = star[0],star[1]
    if y >= x and y >= -x:
        clusters[0].append(star)
    elif y >= x and y <= - x:
        clusters[1].append(star)
    elif y <= x and y >= -x:
        clusters[2].append(star)

sum_x = sum_y = tx = ty = 0
for i in clusters:
    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 / len(clusters) * 250))
print(int(sum_y / len(clusters) * 250))

Диаграмма для файла Б имеет вид:

PIC

Нанесём на график две прямые: y = 0.5x  и y = − 0.5x  :

PIC

Теперь мы можем разделить кластеры. Точки, которые удовлетворяют пересечению неравенств:

y ≥ 0,5x

y ≥ − 0,5x

принадлежат верхнему(первому) кластеру.

Точки, которые удовлетворяют пересечению неравенств:

y ≥ 0,5x

y ≤ − 0,5x

принадлежат правому(второму) кластеру.

Точки, которые удовлетворяют пересечению неравенств:

y ≤ 0,5x

y ≤ − 0,5x

принадлежат нижнему(третьему) кластеру.

Точки, которые удовлетворяют пересечению неравенств:

y ≥ 0,5x

y ≤ − 0,5x

принадлежат левому(четвертому) кластеру.

Код программы для файла Б:

f = open(’27_2_B.txt’)
n = f.readline()
clusters = [[] for i in range(4)]
for i in range(11268):
    star = list(map(float, f.readline().replace(’,’, ’.’).split()))
    x,y = star[0],star[1]
    if y >= 0.5*x and y >= -0.5*x:
        clusters[0].append(star)
    elif y >= 0.5*x and y <= -0.5*x:
        clusters[1].append(star)
    elif y <= 0.5*x and y >= -0.5*x:
        clusters[2].append(star)
    elif y <= 0.5*x and y <= -0.5*x:
        clusters[3].append(star)

sum_x = sum_y = tx = ty = 0
for i in clusters:
    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 / len(clusters) * 300))
print(int(sum_y / len(clusters) * 300))

Ответ: -9 402 -19 -93

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!