使用c++,将一百个存放在数组内的数据进行聚类,使用层次聚类的方法
时间: 2024-03-27 19:36:26 浏览: 13
好的,针对您的问题,我给出以下C++代码示例来实现层次聚类的方法:
```cpp
#include <iostream>
#include <cmath>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
// 定义点的结构体
struct point {
double x, y; // x, y 分别为点的横纵坐标
};
// 定义簇的结构体
struct cluster {
int id; // 簇的编号
vector<point> points; // 簇内包含的点
};
// 定义距离函数,这里采用欧几里得距离
double distance(point a, point b) {
return sqrt(pow(a.x - b.x, 2) + pow(a.y - b.y, 2));
}
// 定义聚类函数
vector<cluster> hierarchical_clustering(point data[], int n, int k) {
// 初始化簇
vector<cluster> clusters;
for (int i = 0; i < n; i++) {
cluster c;
c.id = i;
c.points.push_back(data[i]);
clusters.push_back(c);
}
// 开始聚类
while (clusters.size() > k) {
// 找到距离最近的两个簇
double min_distance = distance(clusters[0].points[0], clusters[1].points[0]);
int min_i = 0, min_j = 1;
for (int i = 0; i < clusters.size(); i++) {
for (int j = i + 1; j < clusters.size(); j++) {
double d = distance(clusters[i].points[0], clusters[j].points[0]);
if (d < min_distance) {
min_distance = d;
min_i = i;
min_j = j;
}
}
}
// 合并两个簇
cluster new_cluster;
new_cluster.id = clusters.size();
for (int i = 0; i < clusters[min_i].points.size(); i++) {
new_cluster.points.push_back(clusters[min_i].points[i]);
}
for (int i = 0; i < clusters[min_j].points.size(); i++) {
new_cluster.points.push_back(clusters[min_j].points[i]);
}
clusters.erase(clusters.begin() + max(min_i, min_j));
clusters.erase(clusters.begin() + min(min_i, min_j));
clusters.push_back(new_cluster);
}
return clusters;
}
int main() {
// 定义数据
const int n = 100;
point data[n];
for (int i = 0; i < n; i++) {
data[i].x = rand() % 100;
data[i].y = rand() % 100;
}
// 进行聚类
int k = 5;
vector<cluster> clusters = hierarchical_clustering(data, n, k);
// 输出聚类结果
for (int i = 0; i < clusters.size(); i++) {
cout << "Cluster " << clusters[i].id << ": ";
for (int j = 0; j < clusters[i].points.size(); j++) {
cout << "(" << clusters[i].points[j].x << ", " << clusters[i].points[j].y << ") ";
}
cout << endl;
}
return 0;
}
```
在这个示例中,我们首先定义了一个 `point` 结构体来表示点,其中包含了点的横纵坐标。然后我们定义了一个 `cluster` 结构体来表示簇,其中包含了簇的编号和簇内包含的点。接着我们定义了一个距离函数来计算两个点之间的距离,这里采用了欧几里得距离。最后我们定义了一个聚类函数 `hierarchical_clustering`,它接受一个 `point` 数组、数组长度 `n` 和需要聚成的簇的数量 `k`,返回一个 `cluster` 数组,表示聚类的结果。
在 `hierarchical_clustering` 函数内部,我们首先初始化了簇,然后开始进行聚类。在每一轮聚类中,我们找到距离最近的两个簇,并将它们合并成一个新的簇。最后,当簇的数量减少到需要聚成的簇的数量时,聚类结束,返回聚类的结果。
在 `main` 函数中,我们首先定义了一个包含 100 个点的数据集 `data`,然后调用 `hierarchical_clustering` 函数进行聚类,最后输出聚类结果。
需要注意的是,这里的代码实现只是一个示例,可能并不是最优的实现方式。如果您需要更高效或更精确的聚类算法,可以参考相关文献或使用已有的聚类库。