可以逐行解释这段代码吗
时间: 2024-09-15 09:14:17 浏览: 46
当然可以,逐行为您解析:
```python
import numpy as np
import random
```
导入必要的库:`numpy`用于数学运算,包括矩阵操作;`random`用于随机初始化过程。
```python
def kmeans(data, k, max_iters=100, tol=1e-4):
```
定义名为`kmeans`的函数,接收四个参数:
- `data`: 输入数据集,通常是一系列样本构成的二维数组。
- `k`: 要划分的聚类数目。
- `max_iters`: 最大迭代次数,默认为100次。
- `tol`: 当两个连续迭代之间的质心变化小于这个阈值时停止迭代,默认为1e-4(即小数点后四位等于1)。
```python
# 随机选择初始质心
centroids = random.sample(list(data), k)
```
随机抽取`k`个数据点作为初始聚类中心(质心),通过`random.sample()`避免重复。
```python
for _ in range(max_iters):
# 将所有数据点分配到离它最近的质心组
clusters = assign_clusters(data, centroids)
```
进入主迭代循环,对每一个数据点分配到当前质心最近的聚类。
```python
# 计算新的质心位置
new_centroids = update_centroids(data, clusters, k)
```
更新每个聚类的新质心位置,基于当前的聚类分配。
```python
# 如果新旧质心足够接近,则停止迭代
if np.linalg.norm(new_centroids - centroids) < tol:
break
```
判断新旧质心之间的欧氏距离(`np.linalg.norm`计算),若满足指定精度则退出循环。
```python
else:
centroids = new_centroids
```
否则,将新质心赋值给`centroids`,继续下一轮迭代。
```python
return clusters, centroids
```
函数结束,返回最终的聚类分配结果和质心。
```python
# 示例用法
data = np.random.rand(100, 2) # 假设我们有一些二维随机数据
k = 3 # 我们想要分成3类
clusters, centroids = kmeans(data, k)
```
这部分是实际调用`kmeans`函数的例子,生成随机数据并设置聚类个数,然后获取聚类结果和质心。
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