Статья Автор: Лебедев Дмитрий

Тетрадь для разбора заданий типа 27

Решаем задание по плану

Программа - считывание данных и их предварительный вывод в кластер 0
Вот такой код написали

from turtle import *
def pokraska(k, m=50):
tracer(0)
up()
clr =colors[k]
for x, y in dk[k]:
goto(x*m,y*m)
dot(3,clr)
update()

dk ={0:[],1:[],2:[]}
colors ={0:'red',1:'green',2:'blue'}
for s in open('27_vB.txt'):
s = s.replace(',','.')
x,y = map(float,s.split())
dk[0].append((x,y))
for k in dk :
pokraska(k,25)
print(k, len(dk[k]))

2. Открываем в EXCEL и определяем, что один кластер можно выделить условием
y > 7.5
Добавлем в код и запускаем

from turtle import *
def pokraska(k, m=50):
tracer(0)
up()
clr =colors[k]
for x, y in dk[k]:
goto(x*m,y*m)
dot(3,clr)
update()

dk ={0:[],1:[],2:[]}
colors ={0:'red',1:'green',2:'blue'}
for s in open('27-16B.txt'):
s = s.replace(',','.')
x,y = map(float,s.split())
if y > 7.5 :
dk[1].append((x,y))
else :
dk[0].append((x,y))
for k in dk :
pokraska(k,25)
print(k, len(dk[k]))

Делаем более детальное разбиение линиями
Следующий частично отрезаем по условию
x > 8.5 (можно запустить и увидеть остаток)
или x > 8.2 and y < 5.6
видим что состав кластеров не совсем ровны - может одна точки из 0 убежала в 2 кластер
Увеличиваем размер точки до 10 и масштаб

from turtle import *
def pokraska(k, m=50):
tracer(0)
up()
clr =colors[k]
for x, y in dk[k]:
goto(x*m,y*m)
dot(10,clr)
update()

dk ={0:[],1:[],2:[]}
colors ={0:'red',1:'green',2:'blue'}
for s in open('27-16B.txt'):
s = s.replace(',','.')
x,y = map(float,s.split())
if y > 7.5 :
dk[1].append((x,y))
elif x > 8.5 or x>8.2 and y < 5.6:
dk[2].append((x,y))
else :
dk[0].append((x,y))
for k in dk :
pokraska(k, 50)
print(k, len(dk[k]))

Убеждаемся, что так и случилось
меняем или x > 8.2 and y < 5.6
на или x > 8.2 and y < 5.4
Получаем идеальное разбиение

Теперь разбиение можно не выводить.
Определим истинные кластеры.
Напишем программу определения расстояния между точек и программу для кластера.
Запускать будем из тетради, кластеры выводить не будем.

'''
from turtle import * # импорт модуля Черепашки
def pokraska(k, m=50): # подпрограмма вывода кластера с номером k
  tracer(0) # режим ускорения прорисовки
  up() # подняли перо
  clr =colors[k] # выбор цвета для рисунка
  for x, y in dk[k]: # пробег по точкам кластера
    goto(x*m,y*m) # переход в точку
    dot(10,clr) # рисование точки
  update() # вывод на печать
'''
def rast(dot1,dot2): # вычисление расстояния между точками по первым двух параметрам
  r = (dot1[0]-dot2[0])**2 + (dot1[1]-dot2[1])**2
  return r**0.5
def srast(pos,dots): # вычисление суммы расстояний от точки до всех точек кластера
  r = 0
  for d in dots :
    r += rast(pos,d)
  return r  
def centroid(dots) : # вычисление истинного центроида
  ans, rmin = 0, srast(dots[0],dots) # инициализация ответа
  for d in dots : # пробег по точкам
    r = srast(d,dots) # вычисление суммы расстояний
    if r < rmin : # сравнение с лучшим 
      ans, rmin = d, r # изменение ответа
  return ans, rmin # возврат ответа    

dk ={0:[],1:[],2:[]} # словарь кластеров
colors ={0:'red',1:'green',2:'blue'} # словарь цветов
for s in open('27-16B.txt'): # чтение данных и разбиение на класстеры
  s = s.replace(',','.') # замена запятой на точку
  x,y = map(float,s.split()) # выделение координат
  if y > 7.5 : # отбор 1 кластера по прямой
      dk[1].append((x,y))
  elif x > 8.5 or x>8.2 and y < 5.4: # отбор 2 кластера по прямой и углу
      dk[2].append((x,y))
  else : # остаток в кластер 0
      dk[0].append((x,y))
n, sx,sy = 0, 0 , 0     # инициализация ответов и числа кластеров обработки
for k in dk : # пробег по кластерам
  if len(dk[k]) == 0 : continue # пропуск пустых
  #pokraska(k, 50) # это раскраска
  ans, rmin = centroid(dk[k]) # получение ответа для кластера
  n,sx,sy = n+1, sx + ans[0], sy +ans[1] # вычисление итогов
  print(k, len(dk[k]), ans,rmin) # печать характеристик
print(abs(sx/n)*10000,abs(sy/n)*10000)  # вывод результатов

Прикрепленные файлы
27-16a.txt
27-16b.txt

Печать