建立三维数组K类均值聚类算法代码

时间: 2023-08-11 22:36:51 浏览: 43
好的,这里是使用Python实现的三维数组K均值聚类算法的代码: ```python import numpy as np def k_means_3d(data, k, max_iter=100): """ 三维数组K均值聚类算法 :param data: 三维数组,形状为 (n, m, l) :param k: 聚类数 :param max_iter: 最大迭代次数 :return: 聚类结果,形状为 (n, m, l) """ # 将三维数组转换为二维数组,形状为 (n*m*l, 3) n, m, l = data.shape X = np.reshape(data, (n*m*l, 3)) # 随机选择k个点作为初始聚类中心点 centers = X[np.random.choice(X.shape[0], k, replace=False), :] # 迭代更新聚类中心点和聚类结果 for _ in range(max_iter): # 计算每个点到每个聚类中心点的距离 distances = np.sqrt(((X[:, np.newaxis, :] - centers) ** 2).sum(axis=2)) # 将每个点分配到距离最近的聚类中心点所在的簇中 labels = np.argmin(distances, axis=1) # 更新每个簇的聚类中心点 for i in range(k): centers[i] = X[labels == i].mean(axis=0) # 将聚类结果转换回三维数组形式 result = np.zeros((n*m*l,)) for i in range(k): result[labels == i] = i result = np.reshape(result, (n, m, l)) return result ``` 这个实现使用了numpy库来进行矩阵运算和数组操作。其中,np.random.choice()函数用于随机选择k个聚类中心点,np.argmin()函数用于找到距离最近的聚类中心点所在的簇,mean()函数用于计算簇中所有点的坐标的平均值。 希望这个代码能够帮助您!

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def kmeans(ds, k): m,n = ds.shape result = np.empty(m, dtype=np.int) cores = np.empty((k,n)) cores = ds[np.random.choice(np.arange(m), k, replace = False)] while True: ''' 1. 计算差值的平方,在第一个维度上重复数据集 ds,得到一个形状为 (m, k, n) 的三维数组。然后使用 reshape(m,k,n) 将这个三维数组转换为一个形状为 (m, k) 的二维数组,最后减去 cores 数组,得到一个形状相同的二维数组 d。 2. 对二维数组 d 在第二个维度上进行求和,然后取每个元素的平方根,得到一个大小为m的一维数组 distance,其中包含了每个数据点与数据集 ds 之间的距离。 3. 找到 distance 数组中每一行(即每个数据点)的最小值的索引,得到一个大小为m的一维数组 index_min,表示每个数据点与数据集 ds 中哪个元素的距离最小。 4. 如果当前计算得到的 index_min 与之前的结果(即之前迭代的结果)完全相同,则返回结果 result 和数据集 cores。这表示已经收敛到稳定的结果,可以提前退出循环。 5. 将整个 index_min 数组赋值给结果列表 result,以更新结果列表。 6. 遍历每个类别(即每个数据集 ds 中的元素)。 6.1 从数据集 ds 中选择与当前类别相同的元素,得到一个包含这些元素的一维数组 items。 6.2 计算一维数组 items 的平均值,并将结果赋值给对应类别的数据集 cores 中的元素。这相当于更新每个类别的均值。 '''补充代码

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