def DBSCAN(X, eps, min_Pts): k = -1 neighbor_list = [] # 用来保存每个数据的邻域 omega_list = [] # 核心对象集合 gama = set([x for x in range(len(X))]) # 初始时将所有点标记为未访问 cluster = [-1 for _ in range(len(X))] # 聚类 for i in range(len(X)): neighbor_list.append(find_neighbor(i, X, eps)) if len(neighbor_list[-1]) >= min_Pts: omega_list.append(i) # 将样本加入核心对象集合 omega_list = set(omega_list) # 转化为集合便于操作 while len(omega_list) > 0: gama_old = copy.deepcopy(gama) j = random.choice(list(omega_list)) # 随机选取一个核心对象 k = k + 1 Q = list() Q.append(j) gama.remove(j) while len(Q) > 0: q = Q[0] Q.remove(q) if len(neighbor_list[q]) >= min_Pts: delta = neighbor_list[q] & gama deltalist = list(delta) for i in range(len(delta)): Q.append(deltalist[i]) gama = gama - delta Ck = gama_old - gama Cklist = list(Ck) for i in range(len(Ck)): cluster[Cklist[i]] = k omega_list = omega_list - Ck return cluster
时间: 2024-02-14 12:35:17 浏览: 32
这是一个实现DBSCAN算法的Python函数。其中X是指定的数据集,eps是半径,min_Pts是密度阈值。函数返回一个列表cluster,用于存储每个样本所属的簇(-1表示噪声)。算法的具体实现如下:
1. 初始化一个空的簇集合,将所有样本标记为未访问状态。
2. 对于每个样本,计算其eps邻域,并记录邻域内点的个数。如果邻域内点的个数大于等于min_Pts,则将该样本标记为核心对象。
3. 随机选择一个核心对象,建立一个新的簇Ck,并将该核心对象从未访问集合gama中移除。
4. 利用BFS算法搜索核心对象的邻域,将邻域内的所有未访问样本加入队列Q中。
5. 如果队列Q不为空,则从队首取出一个样本,并计算其eps邻域。如果邻域内点的个数大于等于min_Pts,则将该样本标记为核心对象,并将其邻域内所有未访问点添加到队列Q中。将所有已经访问过的点从未访问集合gama中移除。
6. 将队列Q中的所有点加入簇Ck中,并将它们从未访问集合gama中移除。
7. 重复步骤3~6,直到所有核心对象都被访问过。
8. 返回簇集合。
相关问题
优化这段代码def Rectangular_dbscan(mmwpcdataframe, eps_x, eps_y, min_samples): mmwpcarray_x = np.asarray(mmwpcdataframe['x']) mmwpcarray_y = np.asarray(mmwpcdataframe['y']) numrow = mmwpcarray_x.shape[0] labels = [0] * numrow C = 0 for i in range(numrow): if labels[i] == 0: N = [] for j in range(numrow): if (abs(mmwpcarray_x[i] - mmwpcarray_x[j]) <= eps_x) & (abs(mmwpcarray_y[i] - mmwpcarray_y[j]) <= eps_y): N.append(j) if len(N) < min_samples: labels[i] = -1 else: C += 1 labels[i] = C for j in N: if labels[j] == -1: labels[j] = C elif labels[j] == 0: labels[j] = C M = [] for k in range(numrow): if (abs(mmwpcarray_x[j] - mmwpcarray_x[k]) <= eps_x) & (abs(mmwpcarray_y[j] - mmwpcarray_y[k]) <= eps_y): M.append(k) if len(M) >= min_samples: N += M return labels
and (abs(mmwpcarray_y[i] - mmwpcarray_y[j]) <= eps_y): N.append(j) if len(N) < min_samples: labels[i] = -1 else: C += 1 labels[i] = C while len(N) > 0: n = N.pop(0) if labels[n] == -1: labels[n] = C if labels[n] == 0: labels[n] = C Nn = [] for j in range(numrow): if (abs(mmwpcarray_x[n] - mmwpcarray_x[j]) <= eps_x) and (abs(mmwpcarray_y[n] - mmwpcarray_y[j]) <= eps_y): Nn.append(j) if len(Nn) >= min_samples: N += Nn return labels
以下是对该代码的优化建议:
1. 使用numpy的矩阵运算:可以将循环中的一些操作转换为矩阵运算,提高代码效率。
2. 使用numba进行jit编译:使用numba对函数进行jit编译,可以进一步提高代码效率。
3. 使用并行化:可以使用多线程或多进程对代码进行并行化,提高代码运行效率。
4. 调整参数:可以根据实际数据情况,调整eps_x、eps_y和min_samples等参数,进一步提高代码效率。
5. 使用其他聚类算法:可以使用其他聚类算法,如K-means、DBSCAN等,选择合适的算法可以提高代码效率。
解释一下这段代码def Rectangular_dbscan(mmwpcdataframe, eps_x, eps_y, min_samples): mmwpcarray_x = np.asarray(mmwpcdataframe['x']) mmwpcarray_y = np.asarray(mmwpcdataframe['y']) numrow = mmwpcarray_x.shape[0] labels = [0] * numrow C = 0 for i in range(numrow): if labels[i] == 0: N = [] for j in range(numrow): if (abs(mmwpcarray_x[i] - mmwpcarray_x[j]) <= eps_x) & (abs(mmwpcarray_y[i] - mmwpcarray_y[j]) <= eps_y): N.append(j) if len(N) < min_samples: labels[i] = -1 else: C += 1 labels[i] = C for j in N: if labels[j] == -1: labels[j] = C elif labels[j] == 0: labels[j] = C M = [] for k in range(numrow): if (abs(mmwpcarray_x[j] - mmwpcarray_x[k]) <= eps_x) & (abs(mmwpcarray_y[j] - mmwpcarray_y[k]) <= eps_y): M.append(k) if len(M) >= min_samples: N += M return labels
这段代码是一个实现了矩形DBSCAN算法的函数。DBSCAN是一种聚类算法,用于将数据点分成不同的组(簇)。矩形DBSCAN是DBSCAN的一个变种,它使用矩形区域来定义数据点的邻域,而不是圆形邻域。
这个函数接受一个数据帧mmwpcdataframe,以及三个参数eps_x、eps_y和min_samples。eps_x和eps_y分别定义了矩形邻域的宽度和高度,min_samples定义了一个簇中最少需要的数据点数。
函数将mmwpcdataframe中的x和y列数据转换为numpy数组,然后遍历每个数据点。如果一个数据点还没有被分配到任何簇中,那么就找到它的邻域中的所有点,并将它们添加到一个列表N中。如果邻域中有足够的数据点(即大于等于min_samples),那么这些点就会被分配到同一个簇中,并且簇的标签C会增加1。如果邻域中的数据点不足,那么这个点就会被标记为噪声点(标签为0)。
这个函数的输出是一个列表labels,其中每个元素表示对应数据点所属的簇的标签。如果一个点被标记为噪声点,那么它的标签为0。
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