K-means算法python实现
时间: 2024-09-10 08:04:26 浏览: 48
K-means是一种常用的无监督机器学习聚类算法,它将数据集划分成预设数量(k)的类别,每个类别由其质心(centroid)代表。以下是Python中使用sklearn库实现K-means的基本步骤:
```python
from sklearn.cluster import KMeans
import numpy as np
# 创建示例数据
X = np.array([[...], [...], ...]) # 需要数值型的数据,例如二维特征向量
# 初始化KMeans模型
kmeans = KMeans(n_clusters=k) # k是你想要的簇的数量
# 训练模型
kmeans.fit(X)
# 预测每个样本所属的簇
labels = kmeans.predict(X)
# 获取每个簇的中心点
centroids = kmeans.cluster_centers_
# 可视化结果(如果数据是二维的)
plt.scatter(X[:, 0], X[:, 1], c=labels)
plt.scatter(centroids[:, 0], centroids[:, 1], marker='x', s=300, linewidths=3, color='red')
plt.show()
```
在这个例子中,`n_clusters=k`指定了我们要找到的簇的数量,`fit()`函数用于训练模型,`predict()`函数用于预测样本的簇归属。
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k-means算法 python实现
k-means算法是一种常用的聚类算法,它通过将样本点划分为K个不同的簇而被广泛应用。下面是用Python实现k-means算法的步骤:
1. 初始化:选择K个随机的中心点作为初始的聚类中心。
2. 分配:对于每个样本点,计算其与各个聚类中心的距离,并将样本点分配给距离最近的聚类中心。
3. 更新:对于每个聚类,计算其所有样本点的均值,将该均值作为新的聚类中心。
4. 重复步骤2和3,直到聚类中心不再发生变化或达到预定的迭代次数。
以下是Python代码实现k-means算法的伪代码:
```
1. 导入相关的库:
import numpy as np
2. 定义k-means函数:
def k_means(data, K, max_iter):
centroids = np.random.choice(data, K) # 随机选择K个聚类中心
for _ in range(max_iter):
clusters = [[] for _ in range(K)] # 初始化K个簇
for point in data:
distances = [np.linalg.norm(point - centroid) for centroid in centroids] # 计算样本点和各个聚类中心的距离
cluster_idx = np.argmin(distances) # 找到距离最近的聚类中心的索引
clusters[cluster_idx].append(point) # 将样本点分配给距离最近的簇
new_centroids = [np.mean(cluster, axis=0) for cluster in clusters] # 计算新的聚类中心
if np.all(centroids == new_centroids): # 判断是否收敛
break
centroids = new_centroids # 更新聚类中心
return clusters, centroids
3. 调用k-means函数:
clusters, centroids = k_means(data, K, max_iter)
```
其中,`data`是输入的样本数据,`K`是簇的个数,`max_iter`是最大迭代次数。返回的`clusters`是分配好的样本点簇的列表,`centroids`是最终得到的聚类中心点的坐标。
k-means算法python
k-means算法是一种常用的聚类算法,用于将数据集划分为k个不重叠的聚类。在Python中,可以使用scikit-learn库来实现k-means算法。下面是一个简单的示例代码:
```python
from sklearn.cluster import KMeans
# 创建数据集
X = [[1, 2], [1, 4], [1, 0], [4, 2], [4, 4], [4, 0]]
# 创建KMeans模型,指定聚类的个数为2
kmeans = KMeans(n_clusters=2)
# 执行聚类
kmeans.fit(X)
# 聚类结果
labels = kmeans.labels_
print(labels)
```
在这个例子中,我们创建了一个二维数据集X,包含6个样本点。然后,我们使用KMeans类创建了一个KMeans模型,并指定聚类的个数为2。接下来,我们通过调用fit方法执行聚类,并使用labels_属性获取聚类结果。
注意,上述代码仅仅是k-means算法的一个简单示例,实际应用中可能需要更多的数据预处理和调参操作。
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