可以为我生成一段python下的已知数据点坐标,进行改进近邻传播聚类分析的代码吗?不调用sklearn,返回聚类结果和聚类中心索引

时间: 2024-05-12 08:20:05 浏览: 107
可以,以下是生成数据点坐标并进行改进近邻传播聚类分析的代码: ```python import numpy as np # 生成随机数据点坐标 np.random.seed(0) X = np.random.randn(100, 2) # 定义改进近邻传播聚类函数 def affinity_matrix(X, alpha=1.0, k=None): """ 计算相似度矩阵 :param X: 数据点坐标 :param alpha: 控制相似度的参数 :param k: 每个数据点的近邻个数 :return: 相似度矩阵 """ n = X.shape[0] S = np.zeros((n, n)) if k is None: k = n - 1 for i in range(n): # 计算每个数据点与其他数据点的距离 dist_i = np.linalg.norm(X[i] - X, axis=1) # 取距离最近的k个点 idx_i = np.argsort(dist_i)[:k] # 计算相似度 for j in idx_i: S[i, j] = np.exp(-alpha * dist_i[j]) return S def improved_affinity_matrix(S, p): """ 改进的相似度矩阵 :param S: 相似度矩阵 :param p: 控制相似度的参数 :return: 改进的相似度矩阵 """ n = S.shape[0] S_new = np.zeros((n, n)) for i in range(n): idx_i = np.argsort(S[i])[::-1] sum_j = 0 for j in idx_i[1:]: if S[i, j] > p * S[i, idx_i[0]]: S_new[i, j] = S[i, j] sum_j += S_new[i, j] S_new[i, idx_i[0]] = S[i, idx_i[0]] - sum_j return S_new + S_new.T def cluster(S, delta=1e-5): """ 进行改进近邻传播聚类 :param S: 相似度矩阵 :param delta: 控制收敛的参数 :return: 聚类结果和聚类中心索引 """ n = S.shape[0] A = S + np.eye(n) # 添加自连接 R_old = np.zeros((n, n)) R_new = np.zeros((n, n)) C = np.zeros(n) # 聚类中心 while np.abs(R_new - R_old).sum() > delta: R_old = R_new.copy() # 按照公式计算 R for i in range(n): idx_i = np.where(A[i] != 0)[0] t = A[i, idx_i] t[np.argmax(t)] = 0 R_new[i, idx_i] = (1 - 0.5) * t + 0.5 * R_old[i, idx_i] R_new[idx_i, i] = (1 - 0.5) * t + 0.5 * R_old[idx_i, i] # 更新聚类中心 C = np.argmax(R_new, axis=1) return C, np.unique(C) # 计算相似度矩阵 S = affinity_matrix(X) # 改进相似度矩阵 S_new = improved_affinity_matrix(S, 0.5) # 进行改进近邻传播聚类 labels, centers = cluster(S_new) # 输出聚类结果和聚类中心索引 print('聚类结果:', labels) print('聚类中心索引:', centers) ``` 代码中先生成了100个随机二维数据点坐标,然后定义了三个函数:`affinity_matrix()`用于计算相似度矩阵,`improved_affinity_matrix()`用于改进相似度矩阵,`cluster()`用于进行改进近邻传播聚类。 在主函数中,先调用`affinity_matrix()`计算相似度矩阵,再调用`improved_affinity_matrix()`改进相似度矩阵,最后调用`cluster()`进行改进近邻传播聚类。最终输出聚类结果和聚类中心索引。
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