用MATLAB实现Kmeans算法,并求出SC轮廓系数和DBI戴维森堡丁指数的代码和解释
时间: 2023-11-27 19:55:02 浏览: 144
Kmeans算法是一种聚类算法,可以将数据分为多个类别。下面给出用MATLAB实现Kmeans算法并计算SC轮廓系数和DBI戴维森堡丁指数的代码和解释。
代码如下:
```matlab
% Kmeans算法实现
clc; clear; close all;
% 生成数据
data = randn(1000,2); % 生成1000个二维随机数
% 参数设置
k = 5; % 类别数
max_iter = 100; % 最大迭代次数
% 初始化
idx = randi(k,size(data,1),1); % 随机分配类别
centroids = zeros(k,size(data,2)); % 质心初始化
% 迭代
for i = 1:max_iter
% 计算质心
for j = 1:k
centroids(j,:) = mean(data(idx==j,:));
end
% 分配类别
dist = pdist2(data,centroids); % 计算距离矩阵
[~,idx] = min(dist,[],2); % 分配类别
end
% 计算SC轮廓系数
dist = pdist2(data,centroids); % 计算距离矩阵
s = zeros(size(data,1),1);
for i = 1:k
s(idx==i) = mean(dist(idx==i,setdiff(1:k,i)),2);
end
SC = mean(s);
% 计算DBI戴维森堡丁指数
DB = zeros(k,1);
for i = 1:k
DB(i) = (mean(dist(idx==i,i)) + max(mean(dist(idx==i,setdiff(1:k,i)),2))) / 2;
end
DBI = mean(DB);
```
解释如下:
1. 首先生成1000个二维随机数作为数据。
2. 设置聚类的类别数k和最大迭代次数max_iter。
3. 随机分配类别,初始化质心。
4. 开始迭代,计算每个类别的质心,然后根据距离分配类别。
5. 计算SC轮廓系数,首先计算距离矩阵,然后对于每个数据点,计算其与同类别其他数据点的平均距离a和与其他类别数据点的平均距离b,SC系数就是所有数据点的(a-b)/max(a,b)的均值。
6. 计算DBI戴维森堡丁指数,对于每个类别i,计算其内部数据点的平均距离ai和与其他类别的平均距离bi,DB指数就是所有类别的(1/k)∑i=1kmaxj!=i(ai+aj)/bij的均值。
注意:在计算SC轮廓系数和DBI戴维森堡丁指数时,需要先计算距离矩阵。pdist2函数可以计算任意两个点之间的距离。
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