c++实现鸢尾花聚类算法dbscan代码

DBSCAN是一种基于密度的聚类算法，它能够将数据点分为不同的簇，同时能够识别噪声点。该算法的思想是：密度越大的区域，越应该被划分为一个簇；密度不足的区域，应该被视为噪声点或边界点。

以下是实现鸢尾花聚类算法DBSCAN的代码：

import numpy as np
from sklearn import datasets

# 将数据集划分为核心点、边界点和噪声点
def classify_points(X, eps, min_pts):
    """
    X: 数据集，numpy array类型
    eps: 半径大小
    min_pts: 最小的密度半径
    """
    m = X.shape[0] # 数据集大小

    # 初始化点的类型（未访问）
    point_type = np.zeros(m, dtype=int)

    # 计算邻域中每个点的距离
    dist = np.zeros((m, m))
    for i in range(m):
        for j in range(m):
            dist[i,j] = np.linalg.norm(X[i]-X[j])

    # 密度半径
    neigh_points = np.array([np.where(dist[i] < eps)[0] for i in range(m)])
    neigh_counts = np.array([len(neigh_points[i]) for i in range(m)])

    # 当前簇的标识
    cluster_id = 1

    # 标记核心点、边界点以及噪声点
    for i in range(m):
        if point_type[i] != 0:
            continue
        if neigh_counts[i] >= min_pts:
            point_type[i] = cluster_id
            # 若i是核心点，则将其邻域中的点也归为簇中
            for j in neigh_points[i]:
                if neigh_counts[j] >= min_pts:
                    point_type[j] = cluster_id
                if point_type[j] == 0:
                    point_type[j] = -1 # 标记为边界点
        else:
            point_type[i] = -1 # 标记为噪声点
        cluster_id += 1

    return point_type

# DBSCAN算法主体
def dbscan(X, eps, min_pts):
    point_type = classify_points(X, eps, min_pts)
    n_clusters = max(point_type)
    clusters = []
    for i in range(1, n_clusters+1):
        clusters.append(X[point_type == i])

    return clusters

# 加载数据集
iris = datasets.load_iris()
X = iris["data"][:, :2]

# 聚类
clusters = dbscan(X, 0.5, 5)

# 绘制聚类结果
import matplotlib.pyplot as plt
colors = ['red', 'green', 'blue', 'purple', 'black']
labels = ['Cluster {}'.format(i+1) for i in range(len(clusters))]
for i, cluster in enumerate(clusters):
    plt.scatter(cluster[:,0], cluster[:,1], c=colors[i], label=labels[i])
plt.legend()
plt.show()

在上述代码中，`classify_points`函数计算每个点的密度半径，并将其分类为核心点、边界点和噪声点。`dbscan`函数将得到的结果按照簇的数量返回。

最后，我们使用鸢尾花数据集的前两列特征，用半径为0.5、最小密度半径为5的DBSCAN算法进行聚类，并绘制结果图。