def random_centroids(data, k): centroids = [] for i in range(k): centroid = data.apply(lambda x: float(x.sample())) centroids.append(centroid) return pd.concat(centroids, axis=1)

时间: 2023-03-26 19:04:01 浏览: 49
这是一个关于机器学习的问题,我可以回答。这段代码是用于生成 k 个随机的聚类中心,其中 data 是数据集,k 是聚类中心的数量。函数会遍历 k 次,每次从数据集中随机抽取一行作为聚类中心。最后将这些聚类中心合并成一个 DataFrame 并返回。
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def centroids_compute(data,closest_centroids_ids,num_clustres): num_features = data.shape[1] centroids = np.zeros((num_clustres,num_features)) for centroid_id in range(num_clustres): closest_ids = closest_centroids_ids == centroid_id centroids[centroid_id] = np.mean(data[closest_ids.flatten(),:],axis=0) return centroids

这段代码是用于计算聚类算法中的聚类中心的。具体来说,输入参数data是一个矩阵,每一行表示一个数据点;closest_centroids_ids是一个向量,表示每个数据点最近的聚类中心的编号;num_clustres表示聚类的数量。输出结果centroids是一个矩阵,每一行表示一个聚类中心,即聚类算法的结果。在该函数中,通过循环遍历每个聚类中心,然后在数据点中选择最近的聚类中心对应的数据,计算出该聚类中心的坐标,并将其存储在centroids矩阵中。最后返回centroids矩阵即可。

解释代码:X = load_data() initial_centroids=np.array([[3.0,3.0],[6.0,2.0],[8.0,5.0]]) epoch=10 for i in range(epoch) : mid=cluster(X,initial_centroids) initial_centroids=mid print(initial_centroids) visual(X,initial_centroids)

这段代码实现了一个简单的 K-means 聚类算法。 首先,代码调用了一个名为 load_data 的函数,用于加载数据集 X。接着,代码定义了一个初始的聚类中心点数组 initial_centroids,包含三个坐标点。 然后,代码定义了一个迭代次数 epoch,用于指定算法迭代的次数。 接下来,代码使用 for 循环迭代 epoch 次,每次迭代都调用了一个名为 cluster 的函数,该函数接收数据集 X 和聚类中心点数组 initial_centroids 作为参数,并返回一个新的聚类中心点数组 mid。接着,代码将新的聚类中心点数组 mid 赋值给 initial_centroids,用于下一次迭代。 最后,代码调用了一个名为 visual 的函数,用于可视化聚类结果。该函数接收数据集 X 和聚类中心点数组 initial_centroids 作为参数。 综上,这段代码实现了一个简单的 K-means 聚类算法,通过不断迭代更新聚类中心点,最终实现了对数据集 X 的聚类,并可视化聚类结果。

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代码改进:import numpy as np import pandas as pd import matplotlib as mpl import matplotlib.pyplot as plt from sklearn.datasets import make_blobs def distEclud(arrA,arrB): #欧氏距离 d = arrA - arrB dist = np.sum(np.power(d,2),axis=1) #差的平方的和 return dist def randCent(dataSet,k): #寻找质心 n = dataSet.shape[1] #列数 data_min = dataSet.min() data_max = dataSet.max() #生成k行n列处于data_min到data_max的质心 data_cent = np.random.uniform(data_min,data_max,(k,n)) return data_cent def kMeans(dataSet,k,distMeans = distEclud, createCent = randCent): x,y = make_blobs(centers=100)#生成k质心的数据 x = pd.DataFrame(x) m,n = dataSet.shape centroids = createCent(dataSet,k) #初始化质心,k即为初始化质心的总个数 clusterAssment = np.zeros((m,3)) #初始化容器 clusterAssment[:,0] = np.inf #第一列设置为无穷大 clusterAssment[:,1:3] = -1 #第二列放本次迭代点的簇编号,第三列存放上次迭代点的簇编号 result_set = pd.concat([pd.DataFrame(dataSet), pd.DataFrame(clusterAssment)],axis = 1,ignore_index = True) #将数据进行拼接,横向拼接,即将该容器放在数据集后面 clusterChanged = True while clusterChanged: clusterChanged = False for i in range(m): dist = distMeans(dataSet.iloc[i,:n].values,centroids) #计算点到质心的距离(即每个值到质心的差的平方和) result_set.iloc[i,n] = dist.min() #放入距离的最小值 result_set.iloc[i,n+1] = np.where(dist == dist.min())[0] #放入距离最小值的质心标号 clusterChanged = not (result_set.iloc[:,-1] == result_set.iloc[:,-2]).all() if clusterChanged: cent_df = result_set.groupby(n+1).mean() #按照当前迭代的数据集的分类,进行计算每一类中各个属性的平均值 centroids = cent_df.iloc[:,:n].values #当前质心 result_set.iloc[:,-1] = result_set.iloc[:,-2] #本次质心放到最后一列里 return centroids, result_set x = np.random.randint(0,100,size=100) y = np.random.randint(0,100,size=100) randintnum=pd.concat([pd.DataFrame(x), pd.DataFrame(y)],axis = 1,ignore_index = True) #randintnum_test, randintnum_test = kMeans(randintnum,3) #plt.scatter(randintnum_test.iloc[:,0],randintnum_test.iloc[:,1],c=randintnum_test.iloc[:,-1]) #result_test,cent_test = kMeans(data, 4) cent_test,result_test = kMeans(randintnum, 3) plt.scatter(result_test.iloc[:,0],result_test.iloc[:,1],c=result_test.iloc[:,-1]) plt.scatter(cent_test[:,0],cent_test[:,1],color = 'red',marker = 'x',s=100)

import random import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt 生成随机坐标点 def generate_points(num_points): points = [] for i in range(num_points): x = random.uniform(-10, 10) y = random.uniform(-10, 10) points.append([x, y]) return points 计算欧几里得距离 def euclidean_distance(point1, point2): return np.sqrt(np.sum(np.square(np.array(point1) - np.array(point2)))) K-means算法实现 def kmeans(points, k, num_iterations=100): num_points = len(points) # 随机选择k个点作为初始聚类中心 centroids = random.sample(points, k) # 初始化聚类标签和距离 labels = np.zeros(num_points) distances = np.zeros((num_points, k)) for i in range(num_iterations): # 计算每个点到每个聚类中心的距离 for j in range(num_points): for l in range(k): distances[j][l] = euclidean_distance(points[j], centroids[l]) # 根据距离将点分配到最近的聚类中心 for j in range(num_points): labels[j] = np.argmin(distances[j]) # 更新聚类中心 for l in range(k): centroids[l] = np.mean([points[j] for j in range(num_points) if labels[j] == l], axis=0) return labels, centroids 生成坐标点 points = generate_points(100) 对点进行K-means聚类 k_values = [2, 3, 4] for k in k_values: labels, centroids = kmeans(points, k) # 绘制聚类结果 colors = [‘r’, ‘g’, ‘b’, ‘y’, ‘c’, ‘m’] for i in range(k): plt.scatter([points[j][0] for j in range(len(points)) if labels[j] == i], [points[j][1] for j in range(len(points)) if labels[j] == i], color=colors[i]) plt.scatter([centroid[0] for centroid in centroids], [centroid[1] for centroid in centroids], marker=‘x’, color=‘k’, s=100) plt.title(‘K-means clustering with k={}’.format(k)) plt.show()import numpy as np import pandas as pd import matplotlib.pyplot as plt from sklearn.cluster import KMeans from sklearn.datasets import load_iris 载入数据集 iris = load_iris() X = iris.data y = iris.target K-means聚类 kmeans = KMeans(n_clusters=3, random_state=0).fit(X) 可视化结果 plt.scatter(X[:, 0], X[:, 1], c=kmeans.labels_) plt.xlabel(‘Sepal length’) plt.ylabel(‘Sepal width’) plt.title(‘K-means clustering on iris dataset’) plt.show()对这个算法的结果用SSE,轮廓系数,方差比率准则,DBI几个指标分析

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