java代码实现Kmeans聚类算法,训练集的文件类型为txt

时间: 2024-05-04 07:16:30 浏览: 19
KMeans聚类算法可以用Java编写,并可用于处理txt文件类型的训练集。您可以遵循以下步骤来实现: 1. 从txt文件读取训练集数据。 2. 随机选择K个点作为初始聚类中心。 3. 对于每个实例,计算其距离最近的聚类中心,并将其分配到该聚类。 4. 重新计算每个聚类的中心点。 5. 重复步骤3和4,直到聚类中心不再改变或达到最大迭代次数。 下面是Java代码的示例实现: ```java public class KMeans { private int k; //聚类数 private int iterNum; //最大迭代次数 private int[] labels; //每个实例所属的聚类编号 private double[][] centers; //聚类中心点 private double[][] data; //存储训练集数据 public KMeans(int k, int iterNum, double[][] data) { this.k = k; this.iterNum = iterNum; this.data = data; this.labels = new int[data.length]; this.centers = new double[k][data[0].length]; } //初始化聚类中心点 private void initCenters() { Random r = new Random(); int[] indices = new int[k]; for (int i = 0; i < k; i++) { int index; do { index = r.nextInt(data.length); } while (ArrayUtils.contains(indices, index)); indices[i] = index; centers[i] = data[index]; } } //计算两个实例之间的欧几里得距离 private double distance(double[] a, double[] b) { double sum = 0; for (int i = 0; i < a.length; i++) { sum += Math.pow(a[i] - b[i], 2); } return Math.sqrt(sum); } //计算每个实例距离最近的聚类中心,并将其分配到该聚类 private void assignLabels() { for (int i = 0; i < data.length; i++) { double minDist = Double.MAX_VALUE; for (int j = 0; j < centers.length; j++) { double dist = distance(data[i], centers[j]); if (dist < minDist) { minDist = dist; labels[i] = j; } } } } //重新计算每个聚类的中心点 private void updateCenters() { double[][] sums = new double[k][data[0].length]; int[] counts = new int[k]; for (int i = 0; i < data.length; i++) { int label = labels[i]; for (int j = 0; j < data[i].length; j++) { sums[label][j] += data[i][j]; } counts[label]++; } for (int i = 0; i < centers.length; i++) { for (int j = 0; j < centers[i].length; j++) { if (counts[i] > 0) { centers[i][j] = sums[i][j] / counts[i]; } } } } //运行KMeans算法 public void run() { initCenters(); //初始化聚类中心点 for (int i = 0; i < iterNum; i++) { assignLabels(); //计算每个实例距离最近的聚类中心 updateCenters(); //重新计算每个聚类的中心点 } } //获取每个实例所属的聚类编号 public int[] getLabels() { return labels; } //获取聚类中心点 public double[][] getCenters() { return centers; } //测试 public static void main(String[] args) throws Exception { int k = 3; //设置聚类数为3 int iterNum = 100; //设置最大迭代次数为100 String filePath = "data.txt"; //训练集数据文件路径 double[][] data = loadData(filePath); //从txt文件中读取训练集数据 KMeans kmeans = new KMeans(k, iterNum, data); kmeans.run(); //运行KMeans算法 double[][] centers = kmeans.getCenters(); for (int i = 0; i < centers.length; i++) { System.out.println("Cluster " + i + ": " + Arrays.toString(centers[i])); } int[] labels = kmeans.getLabels(); for (int i = 0; i < labels.length; i++) { System.out.println("Instance " + i + " belongs to Cluster " + labels[i]); } } //从txt文件中读取训练集数据 private static double[][] loadData(String filePath) throws Exception { List<String> lines = FileUtils.readLines(new File(filePath), "UTF-8"); double[][] data = new double[lines.size()][]; for (int i = 0; i < lines.size(); i++) { String line = lines.get(i); String[] parts = line.split(","); double[] instance = new double[parts.length]; for (int j = 0; j < parts.length; j++) { instance[j] = Double.parseDouble(parts[j]); } data[i] = instance; } return data; } } ``` 该示例代码中,训练集数据保存在一个txt文件中,每行数据以逗号分隔。您可以将数据按您的需求格式化到一个txt文件中。然后,您可以通过调用KMeans对象的run()方法来运行KMeans聚类算法,该方法会返回每个实例所属的聚类编号和聚类中心点。您也可以对代码进行修改,以便将实现KMeans算法的过程封装到一个函数中,使其更易于使用。

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