C语言实现下面的命令:开始聚类(初始为n类,每个样品为1类)64D从D中找出一个最小值 (最小距离法) 涉及到的两个类; 2在数据矩阵X中,把上述两类合并成一类两组数据取平均值,总的类就减少了一个 3重新计算D(实际上只要计算刚合并的那个类与其他各类的距离) ; 4复、2、,直到所有的样品都归为一类或者归为所需要的类为止。 05.画出聚类谱系图

时间: 2024-03-15 11:47:07 浏览: 12
这是一个比较复杂的算法,需要用到矩阵运算和动态内存分配等技术。下面是一个简单的 C 语言实现,只供参考: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <math.h> #define N 100 // 样本数 #define D 64 // 维度 #define INF 1e9 // 无穷大 // 数据结构:样本 typedef struct Sample { double data[D]; // 数据 int label; // 类别标签 } Sample; // 数据结构:聚类节点 typedef struct Cluster { int size; // 节点大小 double *center; // 节点中心 struct Cluster *left; // 左子节点 struct Cluster *right; // 右子节点 } Cluster; // 计算样本之间的欧几里得距离 double dist(Sample *s1, Sample *s2) { double d = 0; for (int i = 0; i < D; i++) { d += (s1->data[i] - s2->data[i]) * (s1->data[i] - s2->data[i]); } return sqrt(d); } // 计算两个聚类之间的距离(最小距离法) double cdist(Cluster *c1, Cluster *c2) { double d = INF; for (int i = 0; i < c1->size; i++) { for (int j = 0; j < c2->size; j++) { double tmp = dist((Sample *)&c1->center[i*D], (Sample *)&c2->center[j*D]); if (tmp < d) { d = tmp; } } } return d; } // 初始化聚类节点 Cluster *init_cluster(Sample *s) { Cluster *c = (Cluster *)malloc(sizeof(Cluster)); c->size = 1; c->center = (double *)malloc(sizeof(double) * D); for (int i = 0; i < D; i++) { c->center[i] = s->data[i]; } c->left = NULL; c->right = NULL; return c; } // 合并两个聚类节点 Cluster *merge_cluster(Cluster *c1, Cluster *c2) { Cluster *c = (Cluster *)malloc(sizeof(Cluster)); c->size = c1->size + c2->size; c->center = (double *)malloc(sizeof(double) * D); for (int i = 0; i < D; i++) { c->center[i] = (c1->center[i] * c1->size + c2->center[i] * c2->size) / c->size; } c->left = c1; c->right = c2; return c; } // 计算聚类谱系图 void cluster_hierarchy(Sample *data, int n, int k) { // 初始化聚类节点 Cluster **clusters = (Cluster **)malloc(sizeof(Cluster *) * n); for (int i = 0; i < n; i++) { clusters[i] = init_cluster(&data[i]); } // 合并聚类节点 int m = n; while (m > k) { double min_d = INF; int min_i = 0, min_j = 0; for (int i = 0; i < m; i++) { for (int j = i+1; j < m; j++) { double d = cdist(clusters[i], clusters[j]); if (d < min_d) { min_d = d; min_i = i; min_j = j; } } } Cluster *merged = merge_cluster(clusters[min_i], clusters[min_j]); clusters[min_i] = merged; for (int j = min_j; j < m-1; j++) { clusters[j] = clusters[j+1]; } m--; } // 打印聚类谱系图 for (int i = 0; i < n-k; i++) { printf("("); Cluster *c = clusters[i]; while (c->left != NULL) { printf("("); c = c->left; } printf("%d", c->size); while (c->right != NULL) { c = c->right; printf(", %d", c->size); if (c->left != NULL || c->right != NULL) { printf(","); } } printf(")"); if (i < n-k-1) { printf(","); } } printf("\n"); // 释放内存 for (int i = 0; i < n-k; i++) { Cluster *c = clusters[i]; while (c->left != NULL) { Cluster *tmp = c; c = c->left; free(tmp->center); free(tmp); } free(c->center); free(c); } free(clusters); } int main() { // 生成随机样本 Sample data[N]; for (int i = 0; i < N; i++) { for (int j = 0; j < D; j++) { data[i].data[j] = (double)rand() / RAND_MAX; } data[i].label = i; } // 计算聚类谱系图 cluster_hierarchy(data, N, 10); return 0; } ``` 这个程序使用了最小距离法来计算聚类节点之间的距离,并采用了动态内存分配来存储和管理聚类节点。在计算聚类谱系图时,程序会先输出每个节点的大小,然后再输出它的左子节点和右子节点。最后,程序会释放所有动态分配的内存。

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