解释代码centroids[j, :] = np.mean(pointsInCluster, axis=0

时间: 2023-05-27 21:04:16 浏览: 187
这行代码用于更新聚类中心点的位置。具体来说,该代码首先从`pointsInCluster`(属于某一聚类的所有样本点)中计算出平均值,然后使用`np.mean()`函数来计算得到该平均值。这个平均值就会成为下一次迭代的聚类中心点位置。最终,将该平均值赋给`centroids[j]`,即将该聚类的新聚类中心点位置更新为平均值。同时,`axis=0`参数指定沿着第0维(即样本数据点的维度)计算平均值。
相关问题

解释以下代码:import pandas as pd data = pd.read_excel('../数据表/1.xlsx') import numpy as np X = np.array(data) def kmeans(X, k, max_iter=100): # 随机选择k个质心 centroids = X[np.random.choice(X.shape[0], k, replace=False), :] for i in range(max_iter): # 分配样本到簇中 distances = np.sqrt(((X - centroids[:, np.newaxis])**2).sum(axis=2)) labels = np.argmin(distances, axis=0) # 计算每个簇的质心 new_centroids = np.array([X[labels == j].mean(axis=0) for j in range(k)]) # 判断质心是否发生变化 if np.allclose(centroids, new_centroids): break centroids = new_centroids return labels, centroids labels, centroids = kmeans(X, 4)

这段代码是实现了K-Means聚类算法。K-Means是一种无监督机器学习算法,用于将数据点分成k个不同的簇,其中每个簇的数据点都彼此相似。以下是代码的解释: 1. 首先用pandas库读取Excel数据表"../数据表/1.xlsx"并将其转换为numpy数组X。 2. 定义了一个kmeans函数,它接受三个参数:X是数据集,k是簇的数量,max_iter是迭代的最大次数。 3. 在kmeans函数中,随机初始化k个质心并将其存储在centroids变量中。 4. 进入迭代过程,其中每次迭代都执行以下步骤: a. 计算每个样本点到每个质心的距离,并将其存储在distances变量中。 b. 找到每个样本点距离最近的质心,并将其归为相应的簇中,将结果存储在labels变量中。 c. 计算每个簇的新质心,并将其存储在new_centroids变量中。 d. 检查质心是否发生变化,如果没有,则退出迭代过程。 5. 最后,返回labels和centroids变量,它们分别是每个样本点的簇标签和每个簇的质心。在代码的最后一行,我们将数据集X分成了4个簇。

class KMeans: def __init__(self, k=2): self.k = k def fit(self, X): # 初始化聚类中心 self.centroids = X[np.random.choice(X.shape[0], self.k, replace=False)] while True: # 计算每个样本到聚类中心的距离 distances = np.sqrt(((X - self.centroids[:, np.newaxis]) ** 2).sum(axis=2)) # 将每个样本分配到距离最近的聚类中心 labels = np.argmin(distances, axis=0) # 计算新的聚类中心 new_centroids = np.array([X[labels == i].mean(axis=0) for i in range(self.k)]) # 判断是否收敛 if np.allclose(new_centroids, self.centroids): break self.centroids = new_centroids def predict(self, X): distances = np.sqrt(((X - self.centroids[:, np.newaxis]) ** 2).sum(axis=2)) return np.argmin(distances, axis=0)

这是一个简单的 KMeans 聚类算法的实现。KMeans 算法是一种无监督学习算法,通过将样本分成 k 类,并将每个样本分配到距离最近的聚类中心,来实现聚类任务。 在这个实现中,初始化时指定了聚类的数目 k。在 fit 函数中,随机选择 k 个样本作为初始聚类中心,然后不断迭代,计算每个样本到聚类中心的距离,并将每个样本分配到距离最近的聚类中心。之后,计算新的聚类中心,并判断是否收敛。如果新的聚类中心与旧的聚类中心相同,说明已经收敛,算法结束。否则,将新的聚类中心作为当前的聚类中心,继续迭代。 在 predict 函数中,计算每个样本到聚类中心的距离,并将其分配到距离最近的聚类中心,返回每个样本所属的聚类编号。
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代码改进:import numpy as np import pandas as pd import matplotlib as mpl import matplotlib.pyplot as plt from sklearn.datasets import make_blobs def distEclud(arrA,arrB): #欧氏距离 d = arrA - arrB dist = np.sum(np.power(d,2),axis=1) #差的平方的和 return dist def randCent(dataSet,k): #寻找质心 n = dataSet.shape[1] #列数 data_min = dataSet.min() data_max = dataSet.max() #生成k行n列处于data_min到data_max的质心 data_cent = np.random.uniform(data_min,data_max,(k,n)) return data_cent def kMeans(dataSet,k,distMeans = distEclud, createCent = randCent): x,y = make_blobs(centers=100)#生成k质心的数据 x = pd.DataFrame(x) m,n = dataSet.shape centroids = createCent(dataSet,k) #初始化质心,k即为初始化质心的总个数 clusterAssment = np.zeros((m,3)) #初始化容器 clusterAssment[:,0] = np.inf #第一列设置为无穷大 clusterAssment[:,1:3] = -1 #第二列放本次迭代点的簇编号,第三列存放上次迭代点的簇编号 result_set = pd.concat([pd.DataFrame(dataSet), pd.DataFrame(clusterAssment)],axis = 1,ignore_index = True) #将数据进行拼接,横向拼接,即将该容器放在数据集后面 clusterChanged = True while clusterChanged: clusterChanged = False for i in range(m): dist = distMeans(dataSet.iloc[i,:n].values,centroids) #计算点到质心的距离(即每个值到质心的差的平方和) result_set.iloc[i,n] = dist.min() #放入距离的最小值 result_set.iloc[i,n+1] = np.where(dist == dist.min())[0] #放入距离最小值的质心标号 clusterChanged = not (result_set.iloc[:,-1] == result_set.iloc[:,-2]).all() if clusterChanged: cent_df = result_set.groupby(n+1).mean() #按照当前迭代的数据集的分类,进行计算每一类中各个属性的平均值 centroids = cent_df.iloc[:,:n].values #当前质心 result_set.iloc[:,-1] = result_set.iloc[:,-2] #本次质心放到最后一列里 return centroids, result_set x = np.random.randint(0,100,size=100) y = np.random.randint(0,100,size=100) randintnum=pd.concat([pd.DataFrame(x), pd.DataFrame(y)],axis = 1,ignore_index = True) #randintnum_test, randintnum_test = kMeans(randintnum,3) #plt.scatter(randintnum_test.iloc[:,0],randintnum_test.iloc[:,1],c=randintnum_test.iloc[:,-1]) #result_test,cent_test = kMeans(data, 4) cent_test,result_test = kMeans(randintnum, 3) plt.scatter(result_test.iloc[:,0],result_test.iloc[:,1],c=result_test.iloc[:,-1]) plt.scatter(cent_test[:,0],cent_test[:,1],color = 'red',marker = 'x',s=100)

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