请帮我写一个聚类(angens )算法实例,要求有案例描述跟源码
时间: 2024-02-17 12:03:58 浏览: 21
好的,以下是一个使用Agnes聚类算法的示例代码和案例描述:
案例描述:
假设我们有一个数据集,其中包含5个数据点,每个数据点有两个特征:x和y。我们的目标是将这些数据点聚类成两个簇。我们将使用Agnes聚类算法来实现这个目标。
源码实现:
```python
import numpy as np
class AgnesCluster:
def __init__(self, k=2, linkage='single'):
self.k = k
self.linkage = linkage
def fit(self, X):
# Initialize clusters
clusters = []
for i in range(X.shape[0]):
clusters.append([i])
# Compute pairwise distances between clusters
distances = np.zeros((X.shape[0], X.shape[0]))
for i in range(X.shape[0]):
for j in range(i+1, X.shape[0]):
distances[i,j] = np.linalg.norm(X[i]-X[j])
distances[j,i] = distances[i,j]
# Merge clusters until k clusters remain
while len(clusters) > self.k:
# Find closest pair of clusters
min_distance = np.inf
for i in range(len(clusters)):
for j in range(i+1, len(clusters)):
if self.linkage == 'single':
distance = np.min(distances[clusters[i],clusters[j]])
elif self.linkage == 'complete':
distance = np.max(distances[clusters[i],clusters[j]])
elif self.linkage == 'average':
distance = np.mean(distances[clusters[i],clusters[j]])
else:
raise ValueError('Invalid linkage type')
if distance < min_distance:
min_distance = distance
merge_pair = (i,j)
# Merge closest pair of clusters
clusters[merge_pair[0]] += clusters[merge_pair[1]]
del clusters[merge_pair[1]]
self.labels_ = np.zeros(X.shape[0])
for i, cluster in enumerate(clusters):
self.labels_[cluster] = i
return self.labels_
```
在这个示例代码中,我们定义了一个AgnesCluster类,它包含两个参数:k和linkage。k表示最终要聚类的簇的数量,linkage表示要使用的链接方法(single、complete或average)。我们还定义了一个fit方法,该方法接受一个数据集X,并返回每个数据点的标签。
在fit方法中,我们首先初始化每个数据点所在的初始簇。然后,我们计算每对簇之间的距离,并使用指定的链接方法来合并距离最近的两个簇,直到只剩下k个簇为止。最后,我们为每个数据点分配一个标签,该标签与其所属的簇的索引相对应。
下面是一个使用AgnesCluster类的示例:
```python
X = np.array([[1,1], [2,1], [1,2], [4,3], [5,4]])
clusterer = AgnesCluster(k=2, linkage='single')
labels = clusterer.fit(X)
print(labels)
```
输出:
```
[0. 0. 0. 1. 1.]
```
在这个示例中,我们使用上述AgnesCluster类来将数据集X聚类成两个簇。我们指定了链接方法为single,这意味着我们将使用单链接方法来计算簇之间的距离。最终,我们得到了每个数据点的标签,其中0表示第一个簇,1表示第二个簇。
希望这个示例能够帮助你理解Agnes聚类算法的实现方式。