用麻雀搜索算法优化k-means聚类算法完整代码

时间: 2023-07-28 11:09:27 浏览: 62
当然,我可以帮您提供使用麻雀搜索算法优化k-means聚类算法的代码。下面是一个示例的完整代码: ```python import numpy as np class KMeans: def __init__(self, n_clusters, max_iter=100): self.n_clusters = n_clusters self.max_iter = max_iter def fit(self, X): self.centroids = X[np.random.choice(range(len(X)), self.n_clusters, replace=False)] for _ in range(self.max_iter): clusters = self.assign_clusters(X) new_centroids = self.update_centroids(X, clusters) if np.allclose(self.centroids, new_centroids): break self.centroids = new_centroids def assign_clusters(self, X): clusters = [] for x in X: distances = np.linalg.norm(x - self.centroids, axis=1) cluster = np.argmin(distances) clusters.append(cluster) return np.array(clusters) def update_centroids(self, X, clusters): new_centroids = [] for i in range(self.n_clusters): cluster_points = X[clusters == i] centroid = np.mean(cluster_points, axis=0) new_centroids.append(centroid) return np.array(new_centroids) class SparrowSearch: def __init__(self, n_clusters, n_sparrows, max_iter=100, w=0.9, c1=2.0, c2=2.0): self.n_clusters = n_clusters self.n_sparrows = n_sparrows self.max_iter = max_iter self.w = w self.c1 = c1 self.c2 = c2 def fit(self, X): self.sparrows = X[np.random.choice(range(len(X)), self.n_sparrows, replace=False)] self.best_centroids = None self.best_cost = np.inf for _ in range(self.max_iter): self.update_centroids(X) self.update_positions() cost = self.calculate_cost(X) if cost < self.best_cost: self.best_centroids = self.centroids self.best_cost = cost def update_centroids(self, X): kmeans = KMeans(self.n_clusters) kmeans.fit(self.sparrows) self.centroids = kmeans.centroids def update_positions(self): velocities = np.zeros_like(self.sparrows) for i in range(self.n_sparrows): r1 = np.random.random(self.sparrows.shape[1]) r2 = np.random.random(self.sparrows.shape[1]) velocities[i] = (self.w * velocities[i] + self.c1 * r1 * (self.centroids[i] - self.sparrows[i]) + self.c2 * r2 * (self.best_centroids[i] - self.sparrows[i])) self.sparrows[i] += velocities[i] def calculate_cost(self, X): distances = np.linalg.norm(X[:, None] - self.centroids, axis=2) cluster_assignments = np.argmin(distances, axis=1) cost = 0 for i in range(self.n_clusters): cluster_points = X[cluster_assignments == i] cluster_distances = np.linalg.norm(cluster_points - self.centroids[i], axis=1) cost += np.sum(cluster_distances) return cost # 示例使用鸢尾花数据集 from sklearn.datasets import load_iris data = load_iris().data kmeans = KMeans(3) kmeans.fit(data) sparrow_search = SparrowSearch(3, 10) sparrow_search.fit(data) print("K-means centroids:") print(kmeans.centroids) print("SparrowSearch centroids:") print(sparrow_search.best_centroids) ``` 这个代码示例中包含了两个类:`KMeans`和`SparrowSearch`。`KMeans`类实现了普通的k-means聚类算法,而`SparrowSearch`类使用麻雀搜索算法对k-means进行优化。 注意:这只是一个简单的示例代码,实际使用时可能需要根据具体问题进行适当的调整和改进。

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