自编码实现 Kmeans 聚类 步骤 读入 PCA 降维后的二维鸢尾花数据集 按 Kmeans 算法描述的过程完成数据集的聚类处理(取 K=2)(注意: 不得直接调用 sklearn 或其他库中的 Kmeans 或类似的类和函数),并输出聚类 结果(各样本的所属簇编号,以及各簇的聚类中心向量)
时间: 2024-03-18 12:40:52 浏览: 123
好的,我可以帮您解答这个问题。
首先,让我们来看一下 Kmeans 聚类算法的步骤:
1. 随机选择 K 个初始聚类中心点
2. 对于每个样本,计算其与每个聚类中心的欧式距离,将其归到距离最近的聚类中心所在的簇中
3. 重新计算每个簇的聚类中心
4. 重复步骤 2 和步骤 3,直到聚类中心不再发生变化或达到最大迭代次数
现在,我们可以开始实现自编码 Kmeans 聚类算法了。首先,我们需要读入 PCA 降维后的二维鸢尾花数据集,这里假设数据集已经保存在名为“iris.csv”的文件中。我们可以使用 Python 的 Pandas 库来读取数据集,代码如下:
```python
import pandas as pd
# 读取数据集
data = pd.read_csv('iris.csv')
```
接下来,我们需要实现 Kmeans 聚类算法。首先,我们需要随机选择 K 个初始聚类中心点。为了方便起见,我们可以从数据集中随机选择 K 个样本作为初始聚类中心点,代码如下:
```python
import random
# 定义 K 值
K = 2
# 随机选择 K 个初始聚类中心点
centers = data.sample(n=K, random_state=1)
```
然后,我们可以开始进行迭代聚类了。我们可以使用一个 while 循环来实现迭代聚类,直到聚类中心不再发生变化或达到最大迭代次数为止。在每次迭代中,我们需要计算每个样本与每个聚类中心的欧式距离,并将其归到距离最近的聚类中心所在的簇中。然后,重新计算每个簇的聚类中心。代码如下:
```python
# 定义最大迭代次数和迭代计数器
max_iter = 100
iter_count = 0
# 初始化聚类结果和聚类中心
labels = [0] * len(data)
new_centers = pd.DataFrame(columns=data.columns)
# 开始迭代聚类
while iter_count < max_iter:
# 计算每个样本与每个聚类中心的欧式距离
distances = pd.DataFrame(columns=['distance'])
for i in range(K):
diff = data - centers.iloc[i]
dist = (diff ** 2).sum(axis=1)
distances = pd.concat([distances, dist], axis=1)
# 将每个样本归到距离最近的聚类中心所在的簇中
new_labels = distances.idxmin(axis=1)
# 判断聚类中心是否发生变化,如果没有变化则退出迭代
if new_labels.equals(labels):
break
# 更新聚类结果和聚类中心
labels = new_labels
new_centers = data.groupby(labels).mean()
# 判断聚类中心是否发生变化,如果没有变化则退出迭代
if new_centers.equals(centers):
break
centers = new_centers
iter_count += 1
```
最后,我们可以输出聚类结果(各样本的所属簇编号,以及各簇的聚类中心向量)。代码如下:
```python
# 输出聚类结果
print(labels)
# 输出聚类中心
print(centers)
```
完整代码如下:
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