РУҚА
27

Кластеризация звёздных точек

ЕГЭ · Информатика · Тапсырма 27 · Алгоритмдер және орындаушылар
ЖоғарыФИПИ0D9B7cҚысқа жауап≈ 30 минут

Фрагмент звёздного неба спроецирован на плоскость с декартовой системой координат. Учёный решил провести кластеризацию полученных точек, являющихся изображениями звёзд, то есть разбить их множество на $N$ непересекающихся непустых подмножеств (кластеров), таких, что точки каждого подмножества лежат внутри прямоугольника со сторонами длиной $H$ и $W$, причём эти прямоугольники между собой не пересекаются. Стороны прямоугольников не обязательно параллельны координатным осям. Гарантируется, что такое разбиение существует и единственно для заданных размеров прямоугольников.

Центром кластера называется точка этого кластера, сумма расстояний от которой до всех остальных его точек минимальна. Для точек $A(x_1,y_1)$ и $B(x_2,y_2)$ расстояние вычисляется по формуле $d(A,B)=\sqrt{(x_2-x_1)^2+(y_2-y_1)^2}$.

Каждая звезда характеризуется спектральным классом и классом светимости. Спектральные классы $O$, $B$, $A$, $F$, $G$, $K$, $M$ соответствуют соответственно голубому, бело-голубому, белому, жёлто-белому, жёлтому, оранжевому и красному цвету. Каждый спектральный класс делится на подклассы от 0 до 9 в порядке уменьшения температуры. Класс светимости обозначается римскими цифрами от I до VII: I — сверхгигант, II — яркий гигант, III — гигант, IV — субгигант, V — карлик, VI — субкарлик, VII — белый карлик.

В файле A хранится информация о точках двух кластеров, где $H=6{,}0$ и $W=5{,}5$ для каждого кластера. В каждой строке сначала записаны координаты $x$ и $y$ одной звезды, затем для звёзд классов светимости I–VI указываются спектральный класс, подкласс и класс светимости. Обозначения классов записываются слитно. Для звёзд класса светимости VII обозначения спектрального класса и подкласса не указываются. Количество точек не превышает 2000.

В файле Б хранятся координаты точек трёх кластеров при тех же значениях $H=6{,}0$ и $W=5{,}5$. Количество точек не превышает 10 000. Структура хранения информации аналогична структуре файла А.

Для файла А определите координаты центра каждого кластера, затем найдите абсциссу $A_x$ и ординату $A_y$ оранжевого субкарлика, ближайшего к центру кластера, который содержит наибольшее количество точек.

Для файла Б определите расстояние $B_1$ между центрами кластеров с наименьшим и наибольшим количеством жёлто-белых ярких гигантов и найдите $B_2$ — наибольшее расстояние между белыми яркими гигантами одного кластера.

В ответе запишите четыре числа: в первой строке — целую часть абсолютной величины произведения $A_x\times10000$, затем целую часть абсолютной величины произведения $A_y\times10000$; во второй строке — целую часть произведения $B_1\times10000$, затем целую часть произведения $B_2\times10000$. Для решения используйте данные из прилагаемых файлов.

Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
Дұрыс жауапты жазыңыз.

Тапсырма выполняется с использованием прилагаемых файлов.

Фрагмент звёздного неба спроецирован на плоскость с декартовой системой координат. Учёный решил провести кластеризацию полученных точек, являющихся изображениями звёзд, то есть разбить их множество на N непересекающихся непустых подмножеств (кластеров), таких, что точки каждого подмножества лежат внутри прямоугольника со сторонами длиной H и W, причём эти прямоугольники между собой не пересекаются. Стороны прямоугольников не обязательно параллельны координатным осям. Гарантируется, что такое разбиение существует и единственно
для заданных размеров прямоугольников.

Будем называть центром кластера точку (звезду) этого кластера, сумма расстояний от которой до всех остальных его точек минимальна. Для каждого кластера гарантируется единственность его центра. Расстояние между двумя точками на плоскости A(x1, y1)
и B(x2, y2) вычисляется по формуле:

d(A, B)= ( x 2 − x 1 ) 2 + ( y 2 − y 1 ) 2 .

Каждая звезда помимо координат на плоской карте характеризуется своим спектральным классом и классом светимости. Спектральный класс определяет цвет (который связан с температурой звезды) следующим образом.

Обозначение спектрального класса (латинская буква)

O

B

A

F

G

K

M

Цвет звезды

Голубой

Бело-голубой

Белый

Жёлто-белый

Жёлтый

Оранжевый

Красный

Каждый из спектральных классов, в свою очередь, делится
на подклассы от 0 до 9 в порядке уменьшения температуры. Обозначение подкласса ставится после обозначения спектрального класса (например, B2).

Сынып светимости звезды обозначим римскими цифрами от I до VII.

Обозначение класса

светимости

I

II

III

IV

V

VI

VII

Светимость

Сверхгигант

Яркий гигант

Гигант

Суб-
гигант

Карлик

Субкарлик

Белый карлик

В файле A хранится информация о точках екі кластеров,
где H = 6,0 и W = 5,5 для каждого кластера. В каждой строке сначала записана информация о расположении на карте одной звезды: координата x и координата y. Далее в той же строке для звёзд классов светимости I – VI указываются спектральный класс, подкласс и класс светимости. Обозначения классов ничем не разделяются. Для звёзд класса светимости VII (Белый карлик) обозначения спектрального класса и подкласса в файле не указываются. Известно, что количество точек не превышает 2000.

В файле Б хранятся координаты точек үш кластеров, где H = 6,0
и W = 5,5 для каждого кластера. Известно, что количество точек
не превышает 10 000. Структура хранения информации в файле Б аналогична структуре в файле А.

Для файла А определите координаты центра каждого кластера,
затем найдите два числа: Ax и Ay – абсциссу и ординату оранжевого субкарлика, ближайшего к центру кластера, который содержит наибольшее количество точек.

Для файла Б определите координаты центра каждого кластера, затем найдите два числа: B1 – расстояние между центрами кластеров
с наименьшим и наибольшим количеством жёлто-белых ярких гигантов и B2 – наибольшее расстояние между белыми яркими гигантами бір кластера.

В ответе запишите төрт числа: в первой строке – сначала целую часть абсолютной величины произведения Ax × 10 000, затем целую часть абсолютной величины произведения Ay × 10 000; во второй строке – сначала целую часть произведения B1 × 10 000, затем целую часть произведения B2 × 10 000.

Пример организации данных в одном из исходных файлов для случая төрт звёзд

5,01788 8,32466 G2V

4,289251 6,955186 VII

4,619358 5,524697 B7V

6,91934 20,425391 G2V

Внимание! Пример приведён в иллюстративных целях для произвольных значений, не имеющих отношения к заданию.
Для выполнения тапсырмалар используйте данные из прилагаемых файлов.



Сіздің жауабыңыз

Формат: өлшем бірліктері жоқ сан немесе сөз; бөлшек бөлігін үтірмен бөліңіз.

!
3 уровня: от лёгкого толчка до почти готового решения. Следующий открывается, алдыңғысы оқылған кезде, — жауапқа бірден секіріп кетпеу үшін.
1Мягкая — с чего смотретьдеңгей 1 из 3

Сначала разделите точки на кластеры: два кластера для файла A и три кластера для файла Б.

2Жетекші — қандай сандарды есептеудеңгей 2 из 3

Для каждой точки вычислите сумму расстояний до остальных точек её кластера. Точка с минимальной суммой является центром кластера.

3Тікелей — іс жүзінде шешімдеңгей 3 из 3

Отфильтруйте звёзды по обозначениям спектрального класса и класса светимости, вычислите требуемые расстояния, умножьте результаты на 10000 и отбросьте дробную часть.

Всё равно не складывается?Полное Шешім с обоснованием каждого шага — на отдельной странице.
Шешімді ашу

Тапсырма 27 ЕГЭ, информатика

Задача из темы «Алгоритмдер және орындаушылар»: в ней 432 задачи жауабымен және қадамдық талдауымен. В 27-м номере бланка — 49 задач.

Жауапты осы жерде тексеруге болады, ал егер шықпаса — ашуға болады көмекші кеңес немесе талдау. Тіркелу қажет емес.