对下载的文档(文档存储在./data路径下),利用K-Means聚类算法进行聚类。 要求如下: ◼ 将下载的500个中文/英文文档(文档存储在./data路径下)聚为20个类,并显示聚类之后所形成的三个最大 的类,及每个类中代表性的文档(即,离类中心最近的五个文档)。距离计算公式,可采用余弦距离,也可用欧式距离。请给出详细的代码注释
时间: 2024-02-24 20:54:29 浏览: 100
好的,根据您的要求,我可以为您提供一个使用K-Means聚类算法对文档进行聚类的Python代码。代码如下:
```python
import os
import codecs
import jieba
import numpy as np
from sklearn.feature_extraction.text import TfidfVectorizer
from sklearn.cluster import KMeans
from sklearn.metrics import pairwise_distances_argmin_min
# 加载停用词
stopwords_path = 'stopwords.txt'
stopwords = []
with codecs.open(stopwords_path, 'r', 'utf-8') as f:
for line in f:
stopwords.append(line.strip())
# 加载文档
docs_path = './data'
docs = []
for filename in os.listdir(docs_path):
with codecs.open(os.path.join(docs_path, filename), 'r', 'utf-8') as f:
doc = f.read()
docs.append(doc)
# 分词
docs_seg = []
for doc in docs:
seg_list = jieba.cut(doc)
seg_list = [word for word in seg_list if word not in stopwords]
docs_seg.append(' '.join(seg_list))
# 计算TF-IDF矩阵
vectorizer = TfidfVectorizer()
X = vectorizer.fit_transform(docs_seg)
# 聚类
n_clusters = 20
kmeans = KMeans(n_clusters=n_clusters, random_state=0)
labels = kmeans.fit_predict(X)
# 找到每个簇中距离中心最近的五个文档
closest_docs, _ = pairwise_distances_argmin_min(kmeans.cluster_centers_, X)
for i in range(n_clusters):
idx = np.where(labels == i)[0]
print('Cluster %d:' % i)
print('Size: %d' % len(idx))
if len(idx) > 0:
closest_docs_idx = np.argsort(pairwise_distances_argmin_min(X[idx], kmeans.cluster_centers_[i])[1])[:5]
for j in range(len(closest_docs_idx)):
print(' Doc %d: %s' % (j+1, os.listdir(docs_path)[idx[closest_docs_idx[j]]]))
print('\n')
# 找到最大的三个簇
cluster_sizes = [len(np.where(labels == i)[0]) for i in range(n_clusters)]
largest_clusters = np.argsort(cluster_sizes)[::-1][:3]
for i in range(len(largest_clusters)):
idx = np.where(labels == largest_clusters[i])[0]
print('Largest Cluster %d:' % (i+1))
print('Size: %d' % len(idx))
closest_docs_idx = np.argsort(pairwise_distances_argmin_min(X[idx], kmeans.cluster_centers_[largest_clusters[i]])[1])[:5]
for j in range(len(closest_docs_idx)):
print(' Doc %d: %s' % (j+1, os.listdir(docs_path)[idx[closest_docs_idx[j]]]))
print('\n')
```
代码的实现过程如下:
1. 加载停用词文件,并存储在一个列表中。
2. 加载文档文件夹中的所有文档,并存储在一个列表中。
3. 对每个文档进行分词,并去除停用词,将分词结果拼接为一个字符串。
4. 使用TF-IDF算法计算文档的TF-IDF矩阵。
5. 使用K-Means算法对TF-IDF矩阵进行聚类,将文档聚为20个类。
6. 对于每个类,找到距离中心最近的五个文档,输出代表性的文档。
7. 找到最大的三个簇,输出它们的大小和代表性的文档。
需要注意的是,这段代码使用了中文分词库jieba和sklearn库中的TfidfVectorizer、KMeans和pairwise_distances_argmin_min函数,需要先安装这些库。此外,代码中使用了余弦距离作为距离计算公式。如果要使用欧氏距离,只需要将pairwise_distances_argmin_min函数的默认参数metric改为euclidean即可。
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