27.03 Кластеры нестандартной формы
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Учёный решил провести кластеризацию некоторого множества звёзд по их расположению на карте звёздного неба. Кластер звёзд – это набор звёзд (точек) на графике, образующий цветы на небесном полотне. Каждая звезда обязательно принадлежит только одному из кластеров.
Истинная периферия кластера, или перифероид, – это одна из звёзд на графике, сумма расстояний от которой до всех остальных звёзд кластера максимальна.
Под расстоянием понимается расстояние Евклида между двумя точками и
на плоскости,
которое вычисляется по формуле:
В файле A хранятся данные о звёздах трёх цветков. В каждой строке записана информация о расположении на
карте одной звезды: сначала координата , затем координата
. Значения даны в условных единицах, которые
представлены вещественными числами. Известно, что количество звёзд не превышает 10000.
В файле Б хранятся данные о звёздах пяти цветков. Известно, что количество звёзд не превышает 25000. Структура хранения информации о звёздах в файле Б аналогична файлу А.
Для каждого файла определите координаты периферии каждого кластера, затем вычислите два числа: —
среднее арифметическое абсцисс периферий кластеров, и
– среднее арифметическое ординат периферий
кластеров.
В ответе запишите четыре числа через пробел: сначала целую часть произведений и
для файла А,
далее целую часть произведения
и
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.
Для начала визуально оценим данные в условии кластеры. Для этого откроем предложенные файлы в ,
перейдем в раздел «Вставка
Диаграммы
Точечная».
Диаграмма для файла А имеет вид:
Просто разделить кластеры с помощью прямых не получится. Воспользуемся методом DBSCAN:
Код программы для файла А:
from math import * def dbscan(a, r): cl = [] # Инициализируем список для хранения кластеров while a: # Пока есть элементы в входном массиве ’a’ # Создаем новый кластер и добавляем в него первый элемент из ’a’ cl.append([a.pop(0)]) for i in cl[-1]: # Проходим по элементам последнего кластера # Проверяем каждый элемент ’j’ в оставшихся элементах ’a’ for j in a[:]: # Если расстояние между ’i’ и ’j’ меньше радиуса ’r’ if dist(i, j) < r: cl[-1].append(j) # Добавляем ’j’ в текущий кластер a.remove(j) # Удаляем ’j’ из списка ’a’, чтобы не проверять его снова return cl f = open("2.txt") s = f.readline() a = [list(map(float, i.replace(",", ".").split())) for i in f] cl_total = dbscan(a, 0.2) sum_x = sum_y = 0 # Переменные для суммы абсцисс и ординат центров for i in cl_total: tx = ty = 0 # Координаты текущего центра кластера mn = 0 # Минимальное расстояние for j in i: # Перебор предполагаемого центроида sm = 0 # Суммарное расстояние for k in i: # Перебор остальных звёзд для вычисления расстояний sm += dist(k, j) if sm > mn: mn = sm tx, ty = j sum_x += tx sum_y += ty print(int(sum_x / 3 * 100)) print(int(sum_y / 3 * 100))
Диаграмма для файла Б имеет вид:
Просто разделить кластеры с помощью прямых не получится. Воспользуемся методом DBSCAN:
Код программы для файла Б:
from math import * def dbscan(a, r): cl = [] # Инициализируем список для хранения кластеров while a: # Пока есть элементы в входном массиве ’a’ # Создаем новый кластер и добавляем в него первый элемент из ’a’ cl.append([a.pop(0)]) for i in cl[-1]: # Проходим по элементам последнего кластера # Проверяем каждый элемент ’j’ в оставшихся элементах ’a’ for j in a[:]: # Если расстояние между ’i’ и ’j’ меньше радиуса ’r’ if dist(i, j) < r: cl[-1].append(j) # Добавляем ’j’ в текущий кластер a.remove(j) # Удаляем ’j’ из списка ’a’, чтобы не проверять его снова return cl f = open("2.txt") s = f.readline() a = [list(map(float, i.replace(",", ".").split())) for i in f] cl_total = dbscan(a, 0.2) sum_x = sum_y = 0 # Переменные для суммы абсцисс и ординат центров for i in cl_total: tx = ty = 0 # Координаты текущего центра кластера mn = 0 # Минимальное расстояние for j in i: # Перебор предполагаемого центроида sm = 0 # Суммарное расстояние for k in i: # Перебор остальных звёзд для вычисления расстояний sm += dist(k, j) if sm > mn: mn = sm tx, ty = j sum_x += tx sum_y += ty print(int(sum_x / 5 * 100)) print(int(sum_y / 5 * 100))
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!