dbi = 0; for i = 1:k temp = 0; for j = 1:k if i ~= j temp = max(temp, (in_dist(i)+in_dist(j))/out_dist(i,j)); end end dbi = dbi + temp; end dbi = dbi / k;代码解释
时间: 2024-04-02 19:35:37 浏览: 155
这段代码是用于计算聚类结果的DBI指数的。下面对代码进行逐行解释:
1. dbi = 0;
初始化DBI指数为0。
2. for i = 1:k
遍历所有聚类簇,i表示当前聚类簇的索引,k表示聚类数。
3. temp = 0;
初始化当前聚类簇i的分离度为0。
4. for j = 1:k
遍历所有聚类簇,j表示当前聚类簇的索引。
5. if i ~= j
如果当前聚类簇i和聚类簇j不是同一个簇。
6. temp = max(temp, (in_dist(i)+in_dist(j))/out_dist(i,j));
计算当前聚类簇i和聚类簇j之间的分离度,并取最大值。其中,in_dist(i)表示第i个簇内元素之间的平均距离,in_dist(j)表示第j个簇内元素之间的平均距离,out_dist(i,j)表示第i个簇和第j个簇之间的距离,即簇中心之间的距离。
7. dbi = dbi + temp;
将当前聚类簇i的分离度加入到DBI指数中。
8. end
结束当前聚类簇j的遍历。
9. end
结束当前聚类簇i的遍历。
10. dbi = dbi / k;
将所有聚类簇的分离度求平均,得到DBI指数。
需要注意的是,该代码中的in_dist和out_dist需要根据具体的聚类算法进行计算,且需要保证聚类结果是凸聚类。同时,该算法的时间复杂度较高,对于大规模数据集不太适用。
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dbi = 0; for i = 1:k temp = 0; for j = 1:k if i ~= j temp = max(temp, (in_dist(i)+in_dist(j))/out_dist(i,j)); end end dbi = dbi + temp; end dbi = dbi / k;
这段代码是用于计算聚类结果的DBI指数的。其中,k表示聚类数,in_dist(i)表示第i个簇内元素之间的平均距离,out_dist(i,j)表示第i个簇和第j个簇之间的距离,即簇中心之间的距离。该代码通过遍历所有聚类簇的组合,计算它们之间的分离度,然后取所有组合中的最大值,最终求得DBI指数。
具体来说,对于每一个聚类簇i,内部元素之间的平均距离in_dist(i)可以通过求解簇内元素两两之间距离的平均值得到。而簇间距离out_dist(i,j)则可以通过计算两个簇中心之间的欧几里得距离得到。然后,对于每一个聚类簇i,遍历其它所有簇j,计算它们之间的分离度,即将两个簇的平均距离相加,再除以簇中心之间的距离。最终,将所有聚类簇的分离度加起来,除以聚类数k,得到DBI指数。
需要注意的是,该代码中的in_dist和out_dist需要根据具体的聚类算法进行计算,且需要保证聚类结果是凸聚类。同时,该算法的时间复杂度较高,对于大规模数据集不太适用。
import numpy as np import pandas as pd from sklearn.decomposition import PCA import matplotlib.pyplot as plt # 加载数据集 iris = pd.read_csv('iris_pca.csv') X = iris.iloc[:, :-1] y = iris.iloc[:, -1] # PCA降维 pca = PCA(n_components=2) X_pca = pca.fit_transform(X) # DBSCAN聚类 def dbscan(X, eps=0.5, min_samples=5): m, n = X.shape visited = np.zeros(m, dtype=bool) labels = np.zeros(m, dtype=int) cluster_id = 1 for i in range(m): if not visited[i]: visited[i] = True neighbors = get_neighbors(X, i, eps) if len(neighbors) < min_samples: labels[i] = -1 else: expand_cluster(X, i, neighbors, visited, labels, cluster_id, eps, min_samples) cluster_id += 1 return labels def get_neighbors(X, i, eps): dists = np.sum((X - X[i]) ** 2, axis=1) neighbors = np.where(dists < eps ** 2)[0] return neighbors def expand_cluster(X, i, neighbors, visited, labels, cluster_id, eps, min_samples): labels[i] = cluster_id for j in neighbors: if not visited[j]: visited[j] = True new_neighbors = get_neighbors(X, j, eps) if len(new_neighbors) >= min_samples: neighbors = np.union1d(neighbors, new_neighbors) if labels[j] == 0: labels[j] = cluster_id labels = dbscan(X_pca, eps=0.5, min_samples=5) # 簇的总数 n_clusters = len(set(labels)) - (1 if -1 in labels else 0) print("簇的总数:", n_clusters) # 各样本所归属簇的编号 print("各样本所归属簇的编号:", labels) # 外部指标 from sklearn.metrics import adjusted_rand_score, fowlkes_mallows_score ri = adjusted_rand_score(y, labels) fmi = fowlkes_mallows_score(y, labels) print("RI:", ri) print("FMI:", fmi) # 内部指标 from sklearn.metrics import davies_bouldin_score dbi = davies_bouldin_score(X_pca, labels) print("DBI:", dbi) # 可视化输出 plt.scatter(X_pca[:, 0], X_pca[:, 1], c=labels) plt.show(),请为我分析这段代码的运行结果
这段代码首先使用PCA对iris数据集进行降维,将数据降到了2维。然后使用自己实现的DBSCAN聚类算法对降维后的数据进行聚类,其中eps和min_samples是DBSCAN算法的超参数。聚类完成后,输出簇的总数和各样本所归属簇的编号。接着计算聚类结果的外部指标RI和FMI,以及内部指标DBI,并将聚类结果可视化。
RI和FMI都是用来评估聚类结果和真实标签之间的相似度的指标,RI的取值范围为[-1, 1],取值越接近1说明聚类结果越好;FMI的取值范围也为[0, 1],取值越接近1说明聚类结果越好。DBI是一种内部评价指标,用于评估聚类结果的紧密度和分离度,取值越小说明聚类结果越好。
最后的可视化结果将聚类结果以不同颜色的散点图展示出来,便于直观观察聚类效果。
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