使用python实现一种可以给各个特征设置权重的kmeans算法,可以返回聚类结果和SSE

时间: 2023-12-14 18:38:55 浏览: 303
下面是使用Python实现可以设置特征权重的kmeans算法,并返回聚类结果和SSE的示例代码: ```python import numpy as np from sklearn.cluster import KMeans class WeightedKMeans: def __init__(self, n_clusters=8, max_iter=300, random_state=None): self.n_clusters = n_clusters self.max_iter = max_iter self.random_state = random_state def fit(self, X, weights): """ X : array-like or sparse matrix, shape=(n_samples, n_features) Training instances to cluster. weights : array-like, shape=(n_features,) Importance weights for each feature. Return: ------- clusters : array, shape=(n_samples,) Index of the cluster each sample belongs to. sse : float Sum of squared errors. """ weighted_X = X * weights kmeans = KMeans(n_clusters=self.n_clusters, max_iter=self.max_iter, random_state=self.random_state) kmeans.fit(weighted_X) clusters = kmeans.labels_ sse = 0 for i in range(self.n_clusters): cluster_X = X[clusters == i] cluster_weighted_X = weighted_X[clusters == i] centroid = np.average(cluster_weighted_X, axis=0) sse += np.sum((cluster_X - centroid) ** 2) return clusters, sse ``` 在这个示例代码中,我们使用了scikit-learn提供的KMeans算法作为基础算法,但是对输入数据进行了加权处理,最后返回了聚类结果和SSE。主要步骤如下: - 初始化WeightedKMeans类,并传入聚类数、最大迭代次数和随机种子等参数。 - 调用fit方法进行聚类计算,传入待聚类的数据X和每个特征的权重weights。 - 在fit方法中,首先对输入数据进行加权处理,得到加权后的特征矩阵weighted_X。 - 然后使用KMeans算法对加权后的特征矩阵进行聚类计算。 - 最后计算聚类结果和SSE,返回给调用者。 使用示例: ```python # 加载数据 from sklearn.datasets import make_blobs X, y = make_blobs(n_samples=1000, centers=8, n_features=4, random_state=42) # 定义特征权重 weights = np.array([0.5, 0.3, 0.1, 0.1]) # 调用WeightedKMeans进行聚类 weighted_kmeans = WeightedKMeans(n_clusters=8, max_iter=300, random_state=42) clusters, sse = weighted_kmeans.fit(X, weights) # 输出聚类结果和SSE print("Cluster labels:\n", clusters) print("SSE:", sse) ``` 这段示例代码中,我们首先使用make_blobs函数生成了一个四维特征的数据集,然后定义了每个特征的权重,最后调用WeightedKMeans进行聚类计算,并输出聚类结果和SSE。
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