如何在Python中实现K-Means聚类算法,并通过代码注释深入理解其工作机制?请结合《Python实现K-Means及其改进算法K-Means++源码解析》资源进行说明。
为了帮助你更好地理解K-Means聚类算法及其改进版本K-Means++的Python实现,以下是结合资源《Python实现K-Means及其改进算法K-Means++源码解析》所提供的具体步骤和分析:
参考资源链接:Python实现K-Means及其改进算法K-Means++源码解析
首先,让我们简要回顾K-Means算法的核心步骤,然后探索如何用Python实现它们:
数据准备:在Python中使用K-Means算法前,需要准备好数据集。通常,数据会被加载到NumPy数组中以便进行数学运算。
选择初始质心:随机选择K个数据点作为初始质心,或者使用K-Means++方法来确保初始质心的优良性。
分配数据点到最近的质心:对于每个数据点,计算它到所有质心的距离,并将它分配到最近的质心所在的簇中。
更新质心位置:计算每个簇中所有点的均值,更新簇的质心位置。
重复分配和更新过程:重复步骤3和4,直到质心的位置不再发生变化,或达到最大迭代次数。
在《Python实现K-Means及其改进算法K-Means++源码解析》资源中,你将会看到用Python编写的K-Means和K-Means++算法的实现,每行代码都有详尽的注释,帮助你理解每个步骤的作用,以及算法的细节。
例如,假设我们有一个数据集data
,我们想要聚类成3个簇。使用该资源中的k_means.py
文件,我们可以如下实现:
```python import numpy as np from k_means import k_means
数据集示例
data = np.array([ [1, 2], [2, 3], [3, 2], [5, 6], [6, 5], [7, 5] ])
设置簇的数量
k = 3
使用K-Means算法进行聚类
centroids, cluster_assignment = k_means(data, k)
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