用python实现读取excel文件的经纬度和货量,用加权K-means聚类算法进行分类。要求聚类中心向货量大的一方倾斜,并求出聚类中心坐标
时间: 2024-09-13 22:04:05 浏览: 42
要使用Python读取Excel文件中的经纬度和货量数据,并使用加权K-means聚类算法进行分类,你需要执行以下步骤:
1. 首先,需要安装必要的库,如`pandas`用于数据处理,`sklearn`中的`KMeans`用于聚类算法。
```python
import pandas as pd
from sklearn.cluster import KMeans
import numpy as np
```
2. 接下来,使用`pandas`读取Excel文件:
```python
excel_path = 'path_to_your_excel_file.xlsx'
df = pd.read_excel(excel_path)
```
3. 假设Excel文件中有三列分别是“经度”、“纬度”和“货量”,你可以提取这些数据:
```python
longitudes = df['经度'].values
latitudes = df['纬度'].values
volumes = df['货量'].values
```
4. 加权K-means聚类算法的实现。首先需要为每个点计算权重,这里我们使用货量作为权重。然后创建一个加权距离矩阵,并使用这个矩阵来初始化K-means算法。
```python
# 计算权重
weights = volumes / np.sum(volumes)
# 构建加权距离矩阵
n_samples = longitudes.shape[0]
weighted_dist = np.zeros((n_samples, n_samples))
for i in range(n_samples):
for j in range(n_samples):
weighted_dist[i, j] = weights[i] + weights[j]
# 使用距离矩阵初始化K-means
kmeans = KMeans(n_clusters=your_n_clusters, init='k-means++', n_init=10)
kmeans.fit(np.column_stack((longitudes, latitudes)), sample_weight=weights)
```
5. 获取聚类中心和计算最终的聚类中心坐标:
```python
# 获得聚类标签
labels = kmeans.labels_
# 计算每个聚类的总重量
cluster_volumes = np.array([np.sum(volumes[labels == i]) for i in range(kmeans.n_clusters)])
# 获取未加权的聚类中心
cluster_centers_unweighted = kmeans.cluster_centers_
# 计算加权的聚类中心
cluster_centers_weighted = np.array([np.average(longitudes[labels == i], weights=weights[labels == i]) for i in range(kmeans.n_clusters)],
[np.average(latitudes[labels == i], weights=weights[labels == i]) for i in range(kmeans.n_clusters)])
# 最终聚类中心坐标
final_cluster_centers = cluster_centers_weighted
```
6. 输出最终的聚类中心坐标:
```python
print("加权聚类中心坐标为:")
print(final_cluster_centers)
```
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