解释这行代码:neighbors = np.nonzero(matrix[i])[0]
时间: 2024-01-06 16:04:11 浏览: 64
这行代码使用 NumPy 库中的 nonzero 函数来查找矩阵 matrix 中第 i 行中所有非零元素的列索引,并将这些列索引存储在一个 NumPy 数组中。这个数组可以被称为“邻居”,因为它包含了与第 i 行有关的所有非零元素在矩阵中的位置。该数组可以用于处理图、网络等数据结构中的邻接矩阵。np.nonzero 函数返回一个长度为 1 的元组,其中包含一个 NumPy 数组,该数组包含所有非零元素的索引。由于我们只需要这个数组,所以我们使用 [0] 来提取它。
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import numpy as np import pandas as pd from sklearn.decomposition import PCA import matplotlib.pyplot as plt # 加载数据集 iris = pd.read_csv('iris_pca.csv') X = iris.iloc[:, :-1] y = iris.iloc[:, -1] # PCA降维 pca = PCA(n_components=2) X_pca = pca.fit_transform(X) # DBSCAN聚类 def dbscan(X, eps=0.5, min_samples=5): m, n = X.shape visited = np.zeros(m, dtype=bool) labels = np.zeros(m, dtype=int) cluster_id = 1 for i in range(m): if not visited[i]: visited[i] = True neighbors = get_neighbors(X, i, eps) if len(neighbors) < min_samples: labels[i] = -1 else: expand_cluster(X, i, neighbors, visited, labels, cluster_id, eps, min_samples) cluster_id += 1 return labels def get_neighbors(X, i, eps): dists = np.sum((X - X[i]) ** 2, axis=1) neighbors = np.where(dists < eps ** 2)[0] return neighbors def expand_cluster(X, i, neighbors, visited, labels, cluster_id, eps, min_samples): labels[i] = cluster_id for j in neighbors: if not visited[j]: visited[j] = True new_neighbors = get_neighbors(X, j, eps) if len(new_neighbors) >= min_samples: neighbors = np.union1d(neighbors, new_neighbors) if labels[j] == 0: labels[j] = cluster_id labels = dbscan(X_pca, eps=0.5, min_samples=5) # 簇的总数 n_clusters = len(set(labels)) - (1 if -1 in labels else 0) print("簇的总数:", n_clusters) # 各样本所归属簇的编号 print("各样本所归属簇的编号:", labels) # 外部指标 from sklearn.metrics import adjusted_rand_score, fowlkes_mallows_score ri = adjusted_rand_score(y, labels) fmi = fowlkes_mallows_score(y, labels) print("RI:", ri) print("FMI:", fmi) # 内部指标 from sklearn.metrics import davies_bouldin_score dbi = davies_bouldin_score(X_pca, labels) print("DBI:", dbi) # 可视化输出 plt.scatter(X_pca[:, 0], X_pca[:, 1], c=labels) plt.show(),请为我分析这段代码的运行结果
这段代码首先使用PCA对iris数据集进行降维,将数据降到了2维。然后使用自己实现的DBSCAN聚类算法对降维后的数据进行聚类,其中eps和min_samples是DBSCAN算法的超参数。聚类完成后,输出簇的总数和各样本所归属簇的编号。接着计算聚类结果的外部指标RI和FMI,以及内部指标DBI,并将聚类结果可视化。
RI和FMI都是用来评估聚类结果和真实标签之间的相似度的指标,RI的取值范围为[-1, 1],取值越接近1说明聚类结果越好;FMI的取值范围也为[0, 1],取值越接近1说明聚类结果越好。DBI是一种内部评价指标,用于评估聚类结果的紧密度和分离度,取值越小说明聚类结果越好。
最后的可视化结果将聚类结果以不同颜色的散点图展示出来,便于直观观察聚类效果。
代码:# 随机生成数据集 X, y = make_classification(n_samples=100, n_features=10, n_classes=3, n_clusters_per_class=1, random_state=42) # 构建图 G = nx.complete_graph(len(X)) # 计算相似度 similarity_matrix = np.zeros((len(X), len(X))) for i in range(len(X)): for j in range(len(X)): if i != j: similarity_matrix[i][j] = np.dot(X[i], X[j]) / (np.linalg.norm(X[i]) * np.linalg.norm(X[j])) # 图坍缩 for i in range(len(X)): neighbors = sorted(G.neighbors(i), key=lambda x: similarity_matrix[i][x], reverse=True) for j in neighbors: if i != j: G = nx.contracted_edge(G, (i, j)) 报错:KeyError: 1 The above exception was the direct cause of the following exception: Traceback (most recent call last): File "E:/403/myworld/GraphNet.py", line 23, in <module> neighbors = sorted(G.neighbors(i), key=lambda x: similarity_matrix[i][x], reverse=True) File "D:\code\myworld\lib\site-packages\networkx\classes\graph.py", line 1356, in neighbors raise NetworkXError(f"The node {n} is not in the graph.") from err networkx.exception.NetworkXError: The node 1 is not in the graph. 进程已结束,退出代码1 如何修改
这个错误可能是因为你的图 `G` 中没有节点 `1`。建议在计算相似度矩阵时,将对角线上的元素设置为0,以避免出现自环。另外,你也可以尝试在使用 `sorted` 函数前,先检查一下节点 `i` 是否存在于图中,例如:
```python
for i in range(len(X)):
if not G.has_node(i):
continue
neighbors = sorted(G.neighbors(i), key=lambda x: similarity_matrix[i][x], reverse=True)
for j in neighbors:
if i != j and G.has_node(j):
G = nx.contracted_edge(G, (i, j))
```
这里我们增加了 `if not G.has_node(i): continue` 和 `if i != j and G.has_node(j):` 条件语句,以确保只有存在于图中的节点才会被处理。
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