KMeans算法,对已有数据集“./testSet.txt”文件进行簇划分(可以尝试取不同K值时的效果)。

时间: 2024-02-11 08:09:24 浏览: 24
好的,我理解了你的问题。为了实现KMeans算法对数据集进行簇划分,我们需要先安装Python的数据处理库numpy和数据可视化库matplotlib。你可以在终端或命令提示符中使用以下命令安装: ``` pip install numpy matplotlib ``` 然后,我们可以使用以下Python代码实现簇划分: ```python import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt # 加载数据集 def loadDataSet(fileName): dataMat = [] fr = open(fileName) for line in fr.readlines(): curLine = line.strip().split('\t') fltLine = list(map(float,curLine)) dataMat.append(fltLine) return dataMat # 计算欧氏距离 def distEclud(vecA, vecB): return np.sqrt(np.sum(np.power(vecA - vecB, 2))) # 随机初始化簇质心 def randCent(dataSet, k): n = np.shape(dataSet)[1] centroids = np.mat(np.zeros((k,n))) for j in range(n): minJ = min(dataSet[:,j]) rangeJ = float(max(dataSet[:,j]) - minJ) centroids[:,j] = np.mat(minJ + rangeJ * np.random.rand(k,1)) return centroids # KMeans算法 def kMeans(dataSet, k, distMeas=distEclud, createCent=randCent): m = np.shape(dataSet)[0] clusterAssment = np.mat(np.zeros((m,2))) centroids = createCent(dataSet, k) clusterChanged = True while clusterChanged: clusterChanged = False for i in range(m): minDist = np.inf; minIndex = -1 for j in range(k): distJI = distMeas(centroids[j,:],dataSet[i,:]) if distJI < minDist: minDist = distJI; minIndex = j if clusterAssment[i,0] != minIndex: clusterChanged = True clusterAssment[i,:] = minIndex,minDist**2 print("簇心:\n", centroids) for cent in range(k): ptsInClust = dataSet[np.nonzero(clusterAssment[:,0].A==cent)[0]] centroids[cent,:] = np.mean(ptsInClust, axis=0) return centroids, clusterAssment # 绘制数据集和簇 def showCluster(dataSet, k, centroids, clusterAssment): fig, ax = plt.subplots() plt.title("KMeans Cluster") plt.xlabel("X") plt.ylabel("Y") plt.scatter(dataSet[:,0], dataSet[:,1], c=clusterAssment[:,0].A.ravel()) plt.scatter(centroids[:,0].A.ravel(), centroids[:,1].A.ravel(), s=100, c="red", marker="+") for i in range(k): ptsInClust = dataSet[np.nonzero(clusterAssment[:,0].A==i)[0]] rect = plt.Rectangle((ptsInClust[:,0].min(),ptsInClust[:,1].min()),ptsInClust[:,0].max()-ptsInClust[:,0].min(),ptsInClust[:,1].max()-ptsInClust[:,1].min(),linewidth=1,edgecolor='r',facecolor='none') ax.add_patch(rect) plt.show() # 测试KMeans算法 dataMat = np.mat(loadDataSet("./testSet.txt")) k = 4 centroids, clusterAssment = kMeans(dataMat, k) print("簇心:\n", centroids) showCluster(dataMat, k, centroids, clusterAssment) ``` 在上述代码中,我们首先定义了加载数据集、计算欧氏距离、随机初始化簇质心、KMeans算法和绘制数据集和簇的函数。然后,我们使用`loadDataSet`函数加载数据集,使用`kMeans`函数对数据集进行簇划分,使用`showCluster`函数绘制数据集和簇。最后,我们将数据集和簇绘制在一个图形界面中展示出来。 你可以调整代码中的`k`值,尝试不同的簇数,比如`k=2`或`k=3`,查看不同簇数对簇划分的影响。

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