Python实现数据集的kmeans聚类

时间: 2023-11-29 10:04:43 浏览: 31
K-means是一种经典的聚类算法,其目标是将数据集分成K个簇,使得簇内的点相似度高,簇间相似度低。下面是使用Python实现数据集的k-means聚类的示例代码: ```python import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt # 生成随机数据 data = np.random.rand(100, 2) # 计算点之间的距离 def euclidean_distance(x1, x2): return np.sqrt(np.sum((x1 - x2)**2)) # 初始化聚类中心 def initialize_centroids(data, k): centroids = np.zeros((k, data.shape[1])) for i in range(k): centroid = data[np.random.choice(range(len(data)))] centroids[i] = centroid return centroids # 分配数据到最近的聚类中心 def assign_clusters(data, centroids): clusters = [[] for _ in range(len(centroids))] for sample_idx, sample in enumerate(data): centroid_idx = closest_centroid(sample, centroids) clusters[centroid_idx].append(sample_idx) return clusters # 计算距离最近的聚类中心 def closest_centroid(sample, centroids): distances = [euclidean_distance(sample, point) for point in centroids] closest_idx = np.argmin(distances) return closest_idx # 更新聚类中心 def update_centroids(data, clusters): centroids = np.zeros((len(clusters), data.shape[1])) for cluster_idx, cluster in enumerate(clusters): cluster_mean = np.mean(data[cluster], axis=0) centroids[cluster_idx] = cluster_mean return centroids # 判断聚类是否收敛 def has_converged(old_centroids, centroids): return (set([tuple(a) for a in old_centroids]) == set([tuple(a) for a in centroids])) # K-means算法 def kmeans(data, k): centroids = initialize_centroids(data, k) while True: old_centroids = centroids.copy() clusters = assign_clusters(data, centroids) centroids = update_centroids(data, clusters) if has_converged(old_centroids, centroids): break return centroids, clusters # 绘制聚类结果 def plot_clusters(data, clusters, centroids): colors = ['r', 'g', 'b', 'y', 'c', 'm'] fig, ax = plt.subplots() for cluster_idx, cluster in enumerate(clusters): cluster_color = colors[cluster_idx % len(colors)] for sample_idx in cluster: ax.scatter(data[sample_idx][0], data[sample_idx][1], c=cluster_color) centroid = centroids[cluster_idx] ax.scatter(centroid[0], centroid[1], c='black', marker='x', s=150) plt.show() # 运行K-means算法 centroids, clusters = kmeans(data, k=3) # 绘制聚类结果 plot_clusters(data, clusters, centroids) ``` 该代码生成了一个随机数据集,并将其分成3个簇。可以通过修改数据集和k值来尝试不同的聚类效果。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

python实现鸢尾花三种聚类算法(K-means,AGNES,DBScan)

主要介绍了python实现鸢尾花三种聚类算法(K-means,AGNES,DBScan),文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧
recommend-type

【K-means算法】{1} —— 使用Python实现K-means算法并处理Iris数据集

此处基于K-means算法处理Iris数据集 Kmeans.py模块: import numpy as np class KMeansClassifier(): """初始化KMeansClassifier类""" def __init__(self, k=3, initCent='random', max_iter=500): # 类的成员...
recommend-type

resnet模型-基于图像分类算法对汉字写的是否工整识别-不含数据集图片-含逐行注释和说明文档.zip

resnet模型_基于图像分类算法对汉字写的是否工整识别-不含数据集图片-含逐行注释和说明文档 本代码是基于python pytorch环境安装的。 下载本代码后,有个环境安装的requirement.txt文本 如果有环境安装不会的,可自行网上搜索如何安装python和pytorch,这些环境安装都是有很多教程的,简单的 环境需要自行安装,推荐安装anaconda然后再里面推荐安装python3.7或3.8的版本,pytorch推荐安装1.7.1或1.8.1版本 首先是代码的整体介绍 总共是3个py文件,十分的简便 且代码里面的每一行都是含有中文注释的,小白也能看懂代码 然后是关于数据集的介绍。 本代码是不含数据集图片的,下载本代码后需要自行搜集图片放到对应的文件夹下即可 在数据集文件夹下是我们的各个类别,这个类别不是固定的,可自行创建文件夹增加分类数据集 需要我们往每个文件夹下搜集来图片放到对应文件夹下,每个对应的文件夹里面也有一张提示图,提示图片放的位置 然后我们需要将搜集来的图片,直接放到对应的文件夹下,就可以对代码进行训练了。 运行01生成txt.py,
recommend-type

zigbee-cluster-library-specification

最新的zigbee-cluster-library-specification说明文档。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

MATLAB取整函数与Web开发的作用:round、fix、floor、ceil在Web开发中的应用

![MATLAB取整函数与Web开发的作用:round、fix、floor、ceil在Web开发中的应用](https://img-blog.csdnimg.cn/2020050917173284.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2thbmdqaWVsZWFybmluZw==,size_16,color_FFFFFF,t_70) # 1. MATLAB取整函数概述** MATLAB取整函数是一组强大的工具,用于对数值进行
recommend-type

我想做python的算法工程师,我应该学什么?学习的顺序是什么?网上有什么推荐的免费课程吗?回答具体精确一点不要太笼统

对于想要成为 Python 算法工程师的人来说,他们应该先从掌握 Python 的基础语法开始,然后学习数据结构和算法,并且要深入了解 Python 中的一些科学计算和数据处理库,比如 NumPy、Pandas 等。 学习的顺序可以是先学习基础语法和编程技巧,然后再学习数据结构和算法相关的知识,最后深入了解数据处理和科学计算相关的库。 对于免费课程的推荐,我建议你可以先去 Coursera、edX、Udacity 等网站上寻找相关课程,这些网站上有很多优质的 Python 编程和算法课程,你可以根据自己的需求和学习进度进行选择。此外,还可以考虑一些在线编程网站,如 HackerRank、L
recommend-type

JSBSim Reference Manual

JSBSim参考手册,其中包含JSBSim简介,JSBSim配置文件xml的编写语法,编程手册以及一些应用实例等。其中有部分内容还没有写完,估计有生之年很难看到完整版了,但是内容还是很有参考价值的。
recommend-type

"互动学习:行动中的多样性与论文攻读经历"

多样性她- 事实上SCI NCES你的时间表ECOLEDO C Tora SC和NCESPOUR l’Ingén学习互动,互动学习以行动为中心的强化学习学会互动,互动学习,以行动为中心的强化学习计算机科学博士论文于2021年9月28日在Villeneuve d'Asq公开支持马修·瑟林评审团主席法布里斯·勒菲弗尔阿维尼翁大学教授论文指导奥利维尔·皮耶昆谷歌研究教授:智囊团论文联合主任菲利普·普雷教授,大学。里尔/CRISTAL/因里亚报告员奥利维耶·西格德索邦大学报告员卢多维奇·德诺耶教授,Facebook /索邦大学审查员越南圣迈IMT Atlantic高级讲师邀请弗洛里安·斯特鲁布博士,Deepmind对于那些及时看到自己错误的人...3谢谢你首先,我要感谢我的两位博士生导师Olivier和Philippe。奥利维尔,"站在巨人的肩膀上"这句话对你来说完全有意义了。从科学上讲,你知道在这篇论文的(许多)错误中,你是我可以依
recommend-type

MATLAB取整函数与数据分析的应用:round、fix、floor、ceil在数据分析中的应用

![MATLAB取整函数与数据分析的应用:round、fix、floor、ceil在数据分析中的应用](https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/a12c695f8b68033fc45008ede036b653.png) # 1. MATLAB取整函数概述 MATLAB提供了一系列取整函数,用于对数值进行四舍五入或截断操作。这些函数包括: - `round`:四舍五入到最接近的整数 - `floor`:向下取整到最小的整数 - `ceil`:向上取整到最大的整数 - `fix`:截断小数部分,返回整数部分 这些函数在数据分析、可视化和特定领域(如金融