已知数据点坐标,已知距离矩阵,请生成一段用近邻传播算法进行聚类的代码,最后用图片显示聚类,每个聚类都用一个圆圈包围起来

时间: 2023-05-26 16:05:56 浏览: 167
以下是近邻传播聚类算法的代码实现: ```python import numpy as np from matplotlib import pyplot as plt def nearest_neighbor(data, dist): """ 近邻传播算法的核心部分,用于计算样本之间的相似度和聚类中心 :param data: 数据集,每一行代表一个样本的特征 :param dist: 距离矩阵,每个元素代表两个样本之间的距离 :return: 聚类结果,每个元素代表一个样本所属的类别 """ m = data.shape[0] alpha = 0.9 # 学习率 cluster_centers = np.zeros((m, m), dtype=np.float32) # 聚类中心矩阵 for i in range(m): for j in range(m): # 从距离矩阵中找与当前样本相似度最高的样本 sim = np.max(dist[i, :]) idx = np.where(dist[i, :] == sim)[0][0] # 将该样本加入到当前样本的邻居列表中 cluster_centers[idx, i] = 1.0 # 更新邻居列表中所有样本之间的相似度 for k in np.where(cluster_centers[idx, :] == 1.0)[0]: cluster_centers[k, i] = alpha * sim + (1 - alpha) * cluster_centers[k, i] # 聚类结果初始化为-1 labels = np.ones(m, dtype=np.int32) * -1 cluster_idx = 0 # 遍历每个样本,将该样本及其邻居归属到同一个类别中 for i in range(m): if labels[i] != -1: continue neighbors = np.where(cluster_centers[i, :] > 0)[0] labels[i] = cluster_idx for j in neighbors: labels[j] = cluster_idx cluster_idx += 1 return labels # 生成数据集和距离矩阵 np.random.seed(0) data = np.random.rand(100, 2) dist = np.zeros((100, 100)) for i in range(100): for j in range(100): dist[i, j] = np.linalg.norm(data[i] - data[j]) # 进行聚类 labels = nearest_neighbor(data, dist) # 绘制聚类结果 colors = ['r', 'g', 'b', 'c', 'm', 'y', 'k'] plt.figure(figsize=(8, 8)) for i in range(len(set(labels))): plt.scatter(data[labels == i][:, 0], data[labels == i][:, 1], c=colors[i], s=50) # 绘制圆圈包围聚类结果 x_center = np.mean(data[labels == i][:, 0]) y_center = np.mean(data[labels == i][:, 1]) radius = np.max(np.linalg.norm(data[labels == i] - np.array([x_center, y_center]), axis=1)) circle = plt.Circle((x_center, y_center), radius, color=colors[i], fill=False) plt.gca().add_patch(circle) plt.axis('equal') plt.show() ``` 以上代码中,`nearest_neighbor`函数是近邻传播算法的核心部分,可用于计算样本之间的相似度和聚类中心;`labels`数组是聚类结果,用于记录每个样本所属的类别;最后通过绘图展示聚类结果,每个圆圈代表一个聚类。
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