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
时间: 2023-05-27 17:02:58 浏览: 112
【老生谈算法】AP近邻传播聚类算法原理及Matlab实现.docx
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以下是一个用近邻传播算法进行聚类的Python代码示例:
```python
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
def load_data(file_path):
data = np.loadtxt(file_path, delimiter=",")
return data
def euclidean_distance(x1, x2):
return np.sqrt(np.sum(np.square(x1 - x2)))
def compute_similarity_matrix(data, sigma):
n = data.shape[0]
S = np.zeros((n, n))
for i in range(n):
for j in range(n):
if i != j:
S[i][j] = np.exp(- euclidean_distance(data[i], data[j]) / (2 * sigma * sigma))
return S
def normalize_similarity_matrix(S):
n = S.shape[0]
for i in range(n):
S[i] /= max(S[i])
return S
def perform_cluster(S, alpha):
n = S.shape[0]
A = S.copy()
R = np.zeros((n, n))
for i in range(1000): # 迭代次数
old_R = R.copy()
for j in range(n):
idx = np.argsort(-A[j]) # 从大到小排序
for k in idx[1:alpha + 1]: # 取前 alpha 个最大值
R[j][k] = A[j][k]
R[k][j] = A[k][j]
# 每次更新后,R 和 old_R 的差距小于 10e-6 则停止迭代
if i > 0 and np.sum(np.abs(R - old_R)) < 10e-6:
return R
for j in range(n):
Ri = np.sum(R[j])
for k in range(n):
if j != k:
A[j][k] = A[j][k] - R[j][k] * (1.0 / (Ri + 1))
A[j][k] = max(A[j][k], 0)
return R
def plot_clusters(data, R):
n = R.shape[0]
cluster_assignments = np.argmax(R, axis=1)
colors = ['r', 'g', 'b', 'c', 'm', 'y', 'k']
for i in range(n):
plt.scatter(data[i, 0], data[i, 1], color=colors[cluster_assignments[i] % len(colors)])
plt.show()
# 加载数据
data = load_data("data.csv")
n = data.shape[0]
# 计算相似度矩阵
sigma = 0.5
S = compute_similarity_matrix(data, sigma)
S = normalize_similarity_matrix(S)
# 进行聚类
alpha = 10 # 选择前 alpha 个相似节点
R = perform_cluster(S, alpha)
# 可视化聚类结果
plot_clusters(data, R)
```
其中,`load_data` 函数用来加载数据点,`euclidean_distance` 函数用来计算两个数据点之间的欧几里得距离,`compute_similarity_matrix` 函数用来计算相似度矩阵,`normalize_similarity_matrix` 函数用来对相似度矩阵进行归一化,`perform_cluster` 函数用来执行聚类算法,`plot_clusters` 函数用来可视化聚类结果。
在 `perform_cluster` 函数中,先对相似度矩阵进行了一些初始化,然后对其进行迭代,直到 R 矩阵稳定。最终得到的 R 矩阵表示每个数据点被分到哪个簇中,调用 `plot_clusters` 函数可视化聚类结果。
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