РУҚА
27

Кластеризация звёздных точек

ЕГЭ · Информатика · Тапсырма 27 · Графы и пути
ЖоғарыФИПИ9c15B9Толық шешім≈ 30 минут

Фрагмент звёздного неба спроецирован на плоскость с декартовой системой координат. Необходимо выполнить кластеризацию точек-звёзд на непересекающиеся кластеры, помещаемые в прямоугольники со сторонами длиной $H=6{,}0$ и $W=5{,}5$. Для каждого кластера требуется найти центр — точку, сумма расстояний от которой до остальных точек кластера минимальна. Расстояние между точками $A(x_1,y_1)$ и $B(x_2,y_2)$ вычисляется по формуле $d(A,B)=\sqrt{(x_2-x_1)^2+(y_2-y_1)^2}$.

В файле А содержатся точки двух кластеров. Для файла А нужно найти $A_1$ — количество красных гигантов на расстоянии не более $1{,}0$ от центра кластера с наименьшим количеством точек, и $A_2$ — расстояние между центрами кластеров.

В файле Б содержатся точки трёх кластеров. Для файла Б нужно найти $B_1$ — наименьшее расстояние от центра кластера до голубого гиганта этого кластера, и $B_2$ — наибольшее количество жёлтых карликов в одном кластере.

В каждой строке файла сначала записаны координаты звезды, затем её спектральный класс, подкласс и класс светимости. Для белых карликов класса светимости VII спектральный класс и подкласс не указываются. Спектральные классы расположены по убыванию температуры: O, B, A, F, G, K, M. Классы светимости обозначаются римскими цифрами I–VII. Для решения необходимы данные из файлов А и Б.

В ответе запишите четыре числа: в первой строке — $A_1$ и целую часть произведения $A_2\times10000$; во второй строке — целую часть произведения $B_1\times10000$ и $B_2$.

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: A1 – количество красных гигантов, расположенных на расстоянии не более 1,0 от центра кластера, который содержит наименьшее количество точек, и A2 – расстояние между центрами кластеров.

Для файла Б определите координаты центра каждого кластера,
затем найдите два числа: B1 – наименьшее расстояние от центра кластера до голубого гиганта, принадлежащего к этому кластеру,
и B2 – наибольшее количество жёлтых карликов в одном кластере.

В ответе запишите төрт числа: в первой строке – сначала A1, затем целую часть произведения A2 × 10 000; во второй строке – сначала целую часть произведения B1 × 10 000, затем B2.

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.



Жауап

Это задание с развёрнутым решением: ответом считается шешімнің барысын жазу, жол емес. Шешімді қағазға жазып, салыстырыңыз с разбором — там каждый шаг с обоснованием.

Талдауды ашу
!
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 каждого файла на кластеры по условию о прямоугольниках со сторонами $H$ и $W$.

2Жетекші — қандай сандарды есептеудеңгей 2 из 3

Для центра кластера переберите его точки и для каждой посчитайте сумму расстояний до всех остальных точек этого кластера.

3Тікелей — іс жүзінде шешімдеңгей 3 из 3

Без файлов А и Б численные значения $A_1$, $A_2$, $B_1$ и $B_2$ определить невозможно.

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

Тапсырма 27 ЕГЭ, информатика

Задача из темы «Графы и пути»: в ней 214 задач 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.