解释代码for j in range(k): pointsInCluster = dataSet[np.nonzero(clusterAssment[:, 0].A == j)[0]] # 获取簇类所有的点 centroids[j, :] = np.mean(pointsInCluster, axis=0)
时间: 2023-05-24 11:05:08 浏览: 73
这段代码的作用是:遍历k个簇,找到属于第j个簇的所有点,并将这些点存储在变量pointsInCluster中。具体实现是:通过np.nonzero(clusterAssment[:, 0].A == j)找到clusterAssment中所有属于第j个簇的点在数据集中的索引,然后在数据集dataSet中取出这些点,存储在pointsInCluster变量中。其中clusterAssment[:, 0].A是取clusterAssment的第一列数据并转换为array类型。那么通过这段代码,我们可以方便地对不同簇中的数据进行处理和分析。
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import numpy as np def replacezeroes(data): min_nonzero = np.min(data[np.nonzero(data)]) data[data == 0] = min_nonzero return data # Change the line below, based on U file # Foundation users set it to 20, ESI users set it to 21 LINE = 20 def read_scalar(filename): # Read file file = open(filename, 'r') lines_1 = file.readlines() file.close() num_cells_internal = int(lines_1[LINE].strip('\n')) lines_1 = lines_1[LINE + 2:LINE + 2 + num_cells_internal] for i in range(len(lines_1)): lines_1[i] = lines_1[i].strip('\n') field = np.asarray(lines_1).astype('double').reshape(num_cells_internal, 1) field = replacezeroes(field) return field def read_vector(filename): # Only x,y components file = open(filename, 'r') lines_1 = file.readlines() file.close() num_cells_internal = int(lines_1[LINE].strip('\n')) lines_1 = lines_1[LINE + 2:LINE + 2 + num_cells_internal] for i in range(len(lines_1)): lines_1[i] = lines_1[i].strip('\n') lines_1[i] = lines_1[i].strip('(') lines_1[i] = lines_1[i].strip(')') lines_1[i] = lines_1[i].split() field = np.asarray(lines_1).astype('double')[:, :2] return field if __name__ == '__main__': print('Velocity reader file') heights = [2.0, 1.5, 0.5, 0.75, 1.75, 1.25] total_dataset = [] # Read Cases for i, h in enumerate(heights, start=1): U = read_vector(f'U_{i}') nut = read_scalar(f'nut_{i}') cx = read_scalar(f'cx_{i}') cy = read_scalar(f'cy_{i}') h = np.ones(shape=(np.shape(U)[0], 1), dtype='double') * h temp_dataset = np.concatenate((U, cx, cy, h, nut), axis=-1) total_dataset.append(temp_dataset) total_dataset = np.reshape(total_dataset, (-1, 6)) print(total_dataset.shape) # Save data np.save('Total_dataset.npy', total_dataset) # Save the statistics of the data means = np.mean(total_dataset, axis=0).reshape(1, np.shape(total_dataset)[1]) stds = np.std(total_dataset, axis=0).reshape(1, np.shape(total_dataset)[1]) # Concatenate op_data = np.concatenate((means, stds), axis=0) np.savetxt('means', op_data, delimiter=' ') # Need to write out in OpenFOAM rectangular matrix format print('Means:') print(means) print('Stds:') print(stds)解析python代码,说明读取的数据文件格式
这段代码是一个用于读取数据文件的 Python 脚本。它包含了两个函数:`read_scalar(filename)` 和 `read_vector(filename)`,并使用了 `replacezeroes(data)` 函数来替换数组中的零值。脚本读取名为 `U_1`, `U_2`, ..., `U_6` 的文件,并根据文件中的数据生成一个包含各个高度的数据集。
函数 `read_scalar(filename)` 用于读取标量数据文件。它打开给定的文件,读取指定行数的数据,并将其存储在一个 NumPy 数组中。函数 `read_vector(filename)` 用于读取包含 x 和 y 分量的矢量数据文件。它也打开给定的文件,读取指定行数的数据,并将其存储在一个 NumPy 数组中。
在脚本的主程序中,一共读取了 6 个名为 `U`, `nut`, `cx`, `cy`, `h` 的文件,并将它们的数据分别存储在 `total_dataset` 列表中。然后,通过使用 NumPy 的函数将列表中的数据合并成一个包含 6 列的数组。最后,将合并后的数据保存为 `Total_dataset.npy` 文件,并计算并保存数据的均值和标准差。
这段代码假设数据文件的格式为文本文件,每行包含一个数据值。
KMeans算法,对已有数据集“./testSet.txt”文件进行簇划分(可以尝试取不同K值时的效果)。
好的,我理解了你的问题。为了实现KMeans算法对数据集进行簇划分,我们需要先安装Python的数据处理库numpy和数据可视化库matplotlib。你可以在终端或命令提示符中使用以下命令安装:
```
pip install numpy matplotlib
```
然后,我们可以使用以下Python代码实现簇划分:
```python
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# 加载数据集
def loadDataSet(fileName):
dataMat = []
fr = open(fileName)
for line in fr.readlines():
curLine = line.strip().split('\t')
fltLine = list(map(float,curLine))
dataMat.append(fltLine)
return dataMat
# 计算欧氏距离
def distEclud(vecA, vecB):
return np.sqrt(np.sum(np.power(vecA - vecB, 2)))
# 随机初始化簇质心
def randCent(dataSet, k):
n = np.shape(dataSet)[1]
centroids = np.mat(np.zeros((k,n)))
for j in range(n):
minJ = min(dataSet[:,j])
rangeJ = float(max(dataSet[:,j]) - minJ)
centroids[:,j] = np.mat(minJ + rangeJ * np.random.rand(k,1))
return centroids
# KMeans算法
def kMeans(dataSet, k, distMeas=distEclud, createCent=randCent):
m = np.shape(dataSet)[0]
clusterAssment = np.mat(np.zeros((m,2)))
centroids = createCent(dataSet, k)
clusterChanged = True
while clusterChanged:
clusterChanged = False
for i in range(m):
minDist = np.inf; minIndex = -1
for j in range(k):
distJI = distMeas(centroids[j,:],dataSet[i,:])
if distJI < minDist:
minDist = distJI; minIndex = j
if clusterAssment[i,0] != minIndex:
clusterChanged = True
clusterAssment[i,:] = minIndex,minDist**2
print("簇心:\n", centroids)
for cent in range(k):
ptsInClust = dataSet[np.nonzero(clusterAssment[:,0].A==cent)[0]]
centroids[cent,:] = np.mean(ptsInClust, axis=0)
return centroids, clusterAssment
# 绘制数据集和簇
def showCluster(dataSet, k, centroids, clusterAssment):
fig, ax = plt.subplots()
plt.title("KMeans Cluster")
plt.xlabel("X")
plt.ylabel("Y")
plt.scatter(dataSet[:,0], dataSet[:,1], c=clusterAssment[:,0].A.ravel())
plt.scatter(centroids[:,0].A.ravel(), centroids[:,1].A.ravel(), s=100, c="red", marker="+")
for i in range(k):
ptsInClust = dataSet[np.nonzero(clusterAssment[:,0].A==i)[0]]
rect = plt.Rectangle((ptsInClust[:,0].min(),ptsInClust[:,1].min()),ptsInClust[:,0].max()-ptsInClust[:,0].min(),ptsInClust[:,1].max()-ptsInClust[:,1].min(),linewidth=1,edgecolor='r',facecolor='none')
ax.add_patch(rect)
plt.show()
# 测试KMeans算法
dataMat = np.mat(loadDataSet("./testSet.txt"))
k = 4
centroids, clusterAssment = kMeans(dataMat, k)
print("簇心:\n", centroids)
showCluster(dataMat, k, centroids, clusterAssment)
```
在上述代码中,我们首先定义了加载数据集、计算欧氏距离、随机初始化簇质心、KMeans算法和绘制数据集和簇的函数。然后,我们使用`loadDataSet`函数加载数据集,使用`kMeans`函数对数据集进行簇划分,使用`showCluster`函数绘制数据集和簇。最后,我们将数据集和簇绘制在一个图形界面中展示出来。
你可以调整代码中的`k`值,尝试不同的簇数,比如`k=2`或`k=3`,查看不同簇数对簇划分的影响。
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