Задача к ЕГЭ по информатике на тему «Анализ данных (звезды)» №1

Учёный решил провести кластеризацию некоторого множества звёзд по их расположению на карте звёздного неба. Кластер звёзд – это набор звёзд (точек) на графике, лежащий внутри квадрата со стороной длиной H  . 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 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 H = 4  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 1000.

В файле Б хранятся данные о звёздах четырех кластеров, где H  = 5  для каждого кластера. Известно, что количество звёзд не превышает 10000. Структура хранения информации о звёздах в файле Б аналогична файлу А.

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

В ответе запишите четыре числа через пробел: сначала целую часть произведений Px ⋅100  и Py ⋅100  для файла А, далее целую часть произведения Px ⋅100  и Py ⋅100  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

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

Код программы для файла А:

file = open("1_A.txt")
clusters = [[] for _ in range(3)]
for star in file:
    x, y = list(map(float, star.strip().split()))
    if -6 * x + 120 < y:
        clusters[0].append((x, y))
    elif y < 15:
        clusters[1].append((x, y))
    else:
        clusters[2].append((x, y))
sum_x = sum_y = 0
for cluster in clusters:
    tx = ty = 0
    mn = 10 ** 20
    for centroid in cluster:
        x1, y1 = centroid
        sm = 0
        for star in cluster:
            x2, y2 = star
            sm += ((x2 - x1) ** 2 + (y2 - y1) ** 2) ** 0.5
        if sm < mn:
            mn = sm
            tx, ty = x1, y1
    sum_x += tx
    sum_y += ty
P_x = sum_x / len(clusters)
P_y = sum_y / len(clusters)
print(int(P_x * 100), int(P_y * 100))

Диаграмма для файла Б имеет вид:

PIC

Код программы для файла Б:

file = open("1_B.txt")
clusters = [[] for _ in range(4)]
for star in file:
    x, y = list(map(float, star.strip().split()))
    if (25 / 12) * x - 25 > y:
        clusters[0].append((x, y))
    elif y > 23:
        clusters[1].append((x, y))
    elif x < 14:
        clusters[2].append((x, y))
    else:
        clusters[3].append((x, y))
sum_x = sum_y = 0
for cluster in clusters:
    tx = ty = 0
    mn = 10 ** 20
    for centroid in cluster:
        x1, y1 = centroid
        sm = 0
        for star in cluster:
            x2, y2 = star
            sm += ((x2 - x1) ** 2 + (y2 - y1) ** 2) ** 0.5
        if sm < mn:
            mn = sm
            tx, ty = x1, y1
    sum_x += tx
    sum_y += ty
P_x = sum_x / len(clusters)
P_y = sum_y / len(clusters)
print(int(P_x * 100), int(P_y * 100))

Ответ: 1240 1838 1351 1791
Оцените статью
Я решу все!