python生成1000000个样本的随机三维数据,并实现调用sparkml执行K-Means聚类,可视化结果以三维图输出
时间: 2024-02-13 09:07:34 浏览: 80
好的,以下是实现的代码:
```python
import random
from pyspark.ml.clustering import KMeans
from pyspark.ml.feature import VectorAssembler
from pyspark.sql import SparkSession
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D
# 创建SparkSession
spark = SparkSession.builder.appName("KMeansClustering").getOrCreate()
# 生成1000000个随机三维数据
data = [(random.random(), random.random(), random.random()) for _ in range(1000000)]
df = spark.createDataFrame(data, ["x", "y", "z"])
# 将三个维度的数据合并成一个特征向量
assembler = VectorAssembler(inputCols=["x", "y", "z"], outputCol="features")
dataset = assembler.transform(df).select("features")
# 训练KMeans模型
kmeans = KMeans().setK(8).setSeed(1)
model = kmeans.fit(dataset)
# 预测聚类结果
predictions = model.transform(dataset)
# 可视化KMeans聚类结果
fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='3d')
colors = ['r', 'g', 'b', 'c', 'm', 'y', 'k', 'w']
for i in range(8):
cluster = predictions.filter(predictions.prediction == i)
x = [row.features[0] for row in cluster.select('features').collect()]
y = [row.features[1] for row in cluster.select('features').collect()]
z = [row.features[2] for row in cluster.select('features').collect()]
ax.scatter(x, y, z, c=colors[i])
plt.show()
```
解释一下代码:
首先,我们使用 Python 的 random 模块生成了 1000000 个三维随机数据,并将其封装成一个 Spark DataFrame。然后,我们使用 pyspark.ml.feature 中的 VectorAssembler 将三个维度的数据合并成一个特征向量,方便后续的聚类运算。
接着,我们使用 pyspark.ml.clustering 中的 KMeans 方法构建了一个 KMeans 模型,并指定了聚类的数量为 8。然后,我们使用 fit 方法训练模型,并使用 transform 方法预测聚类结果。
最后,我们使用 Matplotlib 和 mpl_toolkits.mplot3d 绘制了一个三维散点图,将聚类结果可视化出来。在图中,我们使用不同的颜色表示不同的聚类簇。
注意,由于生成的数据量较大,可能需要一些时间才能完成运算。如果你的机器性能较差,可以先尝试生成较少的数据,比如 10000 个随机三维数据。
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