27

Кластеризация звёздных точек

ЕГЭ · Информатика · Задание 27 · Алгоритмы и исполнители
ВысокаяФИПИ9c8c86Короткий ответ≈ 20 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 точек кластера минимальна. Для каждой точки кластера вычисляют сумму расстояний до остальных точек этого кластера. 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 A хранятся координаты точек двух кластеров, где $H=6$ и $W=4{,}5$ для каждого кластера. В каждой строке записаны координаты одной звезды: сначала координата $x$, затем координата $y$. Количество точек не превышает 1000.

В файле Б хранятся координаты точек трёх кластеров, где $H=6$ и $W=5$ для каждого кластера. Количество точек не превышает 10 000. Структура хранения информации в файле Б аналогична структуре в файле А.

В файле Б имеются координаты ровно трёх лишних точек, являющихся аномалиями, возникшими в результате помех при передаче данных. Эти три точки не относятся ни к одному из кластеров, их учитывать не нужно.

Для файла A определите координаты центра каждого кластера, затем найдите $P_x$ — среднее арифметическое абсцисс центров кластеров, и $P_y$ — среднее арифметическое ординат центров кластеров.

Для файла Б определите координаты центра каждого кластера, затем найдите $Q_x$ — сумму абсцисс центров кластеров с минимальным и максимальным количеством точек, и $Q_y$ — сумму ординат центров кластеров с минимальным и максимальным количеством точек. Гарантируется, что во всех кластерах количество точек различно.

В ответе запишите четыре числа: в первой строке — абсолютную величину целой части произведения $P_x\times10000$, затем абсолютную величину целой части произведения $P_y\times10000$; во второй строке — сначала абсолютную величину целой части произведения $Q_x\times10000$, затем абсолютную величину целой части произведения $Q_y\times10000$. Для выполнения задания используйте данные из прилагаемых файлов.

Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
Впишите правильный ответ.

Задание 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 этого кластера, сумма расстояний от которой до всех остальных точек кластера 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)=(x2−x1)2+(y2−y1)2.

В файле A хранятся координаты точек двух кластеров, где H = 6
и W = 4,5 для каждого кластера. В каждой строке записана информация о расположении на карте одной звезды: сначала координата x, затем координата y. Известно, что количество точек
не превышает 1000.

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

Известно, что в файле Б имеются координаты ровно трёх «лишних» точек, являющихся аномалиями, возникшими в результате помех при передаче данных. Эти три точки не относятся ни к одному
из кластеров, их учитывать не нужно.

Для файла А определите координаты центра каждого кластера, затем найдите два числа: Px – среднее арифметическое абсцисс центров кластеров, и Py – среднее арифметическое ординат центров кластеров.

Для файла Б определите координаты центра каждого кластера, затем найдите два числа: Qx – сумму абсцисс центров кластеров
с минимальным и максимальным количеством точек, и Qy – сумму ординат центров кластеров с минимальным и максимальным количеством точек.

Гарантируется, что во всех кластерах количество точек различно.

В ответе запишите четыре числа: в первой строке – сначала абсолютную величину целой части произведения Px × 10 000,
затем абсолютную величину целой части произведения
Py × 10 000; во второй строке – сначала абсолютную величину целой части произведения Qx × 10 000, затем абсолютную величину целой части произведения Qy × 10 000.

Возможные данные одного из файлов проиллюстрированы графиком.

Внимание! График приведён в иллюстративных целях для произвольных значений, не имеющих отношения к заданию.
Для выполнения задания используйте данные из прилагаемого файла



Ваш ответ

Формат: число или слово без единиц измерения; дробную часть отделяйте запятой.

!
3 уровня: от лёгкого толчка до почти готового решения. Следующий открывается, когда прочитан предыдущий, — чтобы не перепрыгнуть сразу к ответу.
1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3

Сначала разбейте точки на кластеры по условию о прямоугольниках заданных размеров. Для файла Б предварительно исключите три аномальные точки.

2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3

Для каждой точки кластера вычислите сумму расстояний до остальных точек этого кластера. Центром является точка с минимальной суммой.

3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3

После нахождения центров вычислите $P_x$, $P_y$, $Q_x$ и $Q_y$, умножьте каждое значение на $10000$ и возьмите абсолютную величину целой части.

Всё равно не складывается?Полное решение с обоснованием каждого шага — на отдельной странице.
Открыть решение

Задание 27 ЕГЭ, информатика

Задача из темы «Алгоритмы и исполнители»: в ней 432 задачи с ответом и разбором по шагам. В 27-м номере бланка — 49 задач.

Ответ можно проверить здесь же, а если не выходит — открыть подсказку или разбор. Регистрация не нужна.