Программирование

Рассматриваются частицы на плоскости, обладающие следующими характеристиками: декартовы координаты, вектор скорости, масса, а также признак, характеризующий внутреннее строение частицы, обозначаемый числами от I до VII (в римской системе счисления).
Учёный решил провести кластеризацию частиц по значениям их кинетической энергии, то есть разбить их множество на $K$ непересекающихся непустых подмножеств (кластеров), таких, что модуль разности кинетических энергий любых двух частиц каждого подмножества не превосходит значения $R$. Гарантируется, что такое разбиение существует и единственно для заданного $R$.
Будем называть центром кластера такую его частицу, для которой сумма модулей разности кинетических энергий со всеми остальными частицами этого кластера минимальна. Для каждого кластера гарантируется единственность его центра.
В каждой строке текстового файла хранится информация об одной частице: координаты $x$ и $y$, проекции вектора скорости $V_x$ и $V_y$, масса $m$ и признак. Значения даны в одинаковых для всех частиц единицах измерения, обозначения единиц измерения в файле не приводятся.
Значения в строке разделяются одним или несколькими пробелами и/или символами табуляции. Количество строк в файле не превышает 10 000. Абсолютная величина каждого числового значения не превышает 100,0.
Известно, что все описанные в файле частицы подразделяются ровно на 4 кластера ($K = 4$) с $R = 2{,}0$ для каждого.
Для каждого кластера определите его центр, затем найдите два числа: $Q_1$ – наибольшее евклидово расстояние между частицами одного кластера, имеющими признак II, и $Q_2$ – максимальное значение кинетической энергии для центра кластера.
В ответе запишите два числа: сначала целую часть произведения $Q_1 \times 10000$, затем целую часть произведения $Q_2 \times 10\,000$.

$\textit{Для справки}$
Кинетическая энергия $E$ частицы массы $m$, обладающей скоростью $\vec{V} = (V_x; V_y)$ вычисляется по формуле: $$E = \frac{1}{2}m\left(V_x^2 + V_y^2\right).$$
Евклидово расстояние между двумя точками на плоскости $A(x_1, y_1)$ и $B(x_2, y_2)$ вычисляется по формуле: $$d(A,B)=\sqrt{(x_2-x_1)^2+(y_2-y_1)^2}.$$

$\textit{Типовой пример организации данных во входном файле}$
Три строки файла для трёх частиц:

Для частицы из первой строки примера кинетическая энергия равна 2,5.
Типовой пример имеет иллюстративный характер. Для выполнения задания используйте данные из прилагаемого файла.

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 его точек минимальна. Для каждого кластера гарантируется единственность его центра. Расстояние между двумя точками на плоскости $A(x_1, y_1)$ и $B(x_2, y_2)$ вычисляется по формуле:

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

Для файла A определите координаты центра каждого кластера, затем найдите два числа: $P_1$ – минимальное расстояние от начала координат до центра кластера, и $P_2$ – максимальное расстояние от начала координат до центра кластера.
Для файла Б определите координаты центра каждого кластера, затем найдите два числа: $Q_1$ – в кластере с наибольшим количеством точек число точек, которые находятся на расстоянии не менее 1,0 от центра кластера, и $Q_2$ – в кластере с наибольшим количеством точек число точек, которые находятся на расстоянии не менее 0,5 от центра кластера. Гарантируется, что во всех кластерах количество точек различно.

В ответе запишите четыре числа: в первой строке – сначала целую часть произведения $P_1 \times 10\,000$, затем целую часть произведения $P_2 \times 10\,000$; во второй строке – сначала $Q_1$, затем $Q_2$.

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. \img{0}

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 его точек минимальна. Для каждого кластера гарантируется единственность его центра. Расстояние между двумя точками на плоскости $A(x_1, y_1)$ и $B(x_2, y_2)$ вычисляется по формуле:

В $\textbf{файле А}$ хранятся координаты точек двух кластеров, где $H = 6,5$ 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 $\textbf{файле Б}$ хранятся координаты точек трёх кластеров, где $H = 6,5$ и $W = 5$ 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: $A_1$ -- в кластере с наибольшим количеством точек число точек, ордината которых меньше ординаты центра этого кластера, и $A_2$ -- расстояние по оси абсцисс между центрами кластеров.
Для файла Б определите координаты центра каждого кластера, затем найдите два числа: $B_1$ -- число точек наименьшего по количеству точек кластера, находящихся внутри квадрата с центром в центре этого же кластера, сторонами, параллельными координатным осям, и длиной 1,8, и $B_2$ -- расстояние по оси ординат между центрами кластеров с наибольшим и средним количеством точек.
Гарантируется, что во всех кластерах количество точек различно.

В ответе запишите четыре числа: в первой строке -- сначала $A_1$, затем целую часть произведения $A_2 \times 10\,000$; во второй строке -- сначала $B_1$, затем целую часть произведения $B_2 \times 10\,000$. 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. \img{0}

В ходе эксперимента были зафиксированы очаги радиации. Чтобы изучить данное явление, решили провести кластеризацию источников излучения. Кластер – это набор источников (точек) на графике, лежащий внутри прямоугольника высотой H и шириной W. Каждая точка обязательно принадлежит только одному из кластеров. Истинный центр кластера, или центроид, – это одна из точек на графике, сумма расстояний от которой до всех остальных звёзд кластера минимальна. Под расстоянием понимается расстояние Евклида между двумя точками A($x_1$, $y_1$) и B($x_2$, $y_2$) на плоскости, которое вычисляется по формуле: $$d(A, B) = \sqrt{(x_1-x_2)^2+(y_1-y_2)^2}$$ Аномалиями назовём точки, находящиеся на расстоянии более одной условной единицы от точек кластеров. Аномалии следует исключить при проведении расчётов.

В файле A хранятся данные о точках двух кластеров, где H=3, W=3 для каждого кластера. В каждой строке записаны координаты одной точки в условных единицах: сначала x, затем y. Известно, что количество точек не превышает 1000.
В файле Б той же структуры хранятся данные о точках трёх кластеров, где H=3, W=3 для каждого кластера; количество точек не превышает 10 000.

Для каждого файла определите координаты центра каждого кластера, затем вычислите два числа: Px – среднее арифметическое абсцисс центров кластеров, и Py – среднее арифметическое ординат центров кластеров. В ответе запишите четыре числа: в первой строке сначала целую часть произведения Px × 100 000, затем целую часть произведения Py × 100 000 для файла А, во второй строке – аналогичные данные для файла Б.
Возможные данные одного из файлов иллюстрированы графиком. \img{0}

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 (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($x_{1}$,$y_{1}$)
и B($x_{2}$,$y_{2}$) вычисляется по формуле:

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.

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).

Класс светимости звезды обозначим римскими цифрами от I до VII.

В файле A хранится информация о точках двух 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, затем 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 трёх кластеров, где H = 6,0, 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: $A_{x}$ и A_(y) – абсциссу и ординату красного гиганта, ближайшего к центру кластера, который содержит наименьшее количество точек.

Для файла Б определите координаты центра каждого кластера, затем найдите два числа: $B_{1}$ – расстояние между центрами кластеров с наименьшим и наибольшим количеством оранжевых гигантов и $B_{2}$ – наибольшее расстояние между жёлтыми карликами одного кластера.

В ответе запишите четыре числа: в первой строке – сначала целую часть абсолютной величины произведения $A_{x}$ × 10 000, затем целую часть абсолютной величины произведения A_(y) × 10 000; во второй строке – сначала целую часть произведения$B_{1}$ × 10 000, затем целую часть произведения $B_{2}$ × 10 000.

Пример организации данных в одном из исходных файлов для случая четырёх 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 задания используйте данные из прилагаемых файлов.