python 密度聚类代码

Python 密度聚类代码主要是用于对数据进行聚类分析的一种方法。密度聚类是一种基于密度的聚类算法，它将数据集中的样本划分为若干个类别，并将同一类别中的样本放在一起。密度聚类的优点在于它可以自动识别不同的聚类中心，且不需要预设聚类数量。下面是 Python 密度聚类代码的基本实现过程：

第一步：导入库

import numpy as np
from scipy.spatial import distance

第二步：加载数据

data = np.loadtxt('data.txt') # 加载数据

第三步：计算距离矩阵

dist_matrix = distance.squareform(distance.pdist(data)) # 计算距离矩阵

第四步：定义核心对象

def get_core_objects(dist_matrix, eps, min_samples):
    n = dist_matrix.shape[0]
    core_objects = []
    for i in range(n):
        if len(np.where(dist_matrix[i] <= eps)[0]) >= min_samples: # 如果样本 i 的邻域内包含大于等于 min_samples 个点
            core_objects.append(i)
    return core_objects

第五步：定义密度聚类函数

def dbscan(dist_matrix, eps, min_samples):
    n = dist_matrix.shape[0]
    labels = -1 * np.ones(n)
    visited = set()
    cluster_id = 0
    core_objects = get_core_objects(dist_matrix, eps, min_samples) # 获取核心对象集合
    while core_objects:
        obj = core_objects.pop() # 取出一个核心对象
        if obj not in visited: # 如果该对象没有被访问过
            visited.add(obj) # 标记为已访问
            labels[obj] = cluster_id # 设置该对象的聚类标签
            neighbors = np.where(dist_matrix[obj] <= eps)[0] # 找到样本 obj 的邻域
            for neighbor in neighbors:
                if neighbor not in visited: # 如果邻居没有被访问过
                    visited.add(neighbor) # 标记为已访问
                    if neighbor in core_objects: # 如果邻居是核心对象
                        core_objects.remove(neighbor) # 移除核心对象集合中的邻居
                        labels[neighbor] = cluster_id # 设置邻居的聚类标签
                    elif labels[neighbor] == -1: # 如果邻居还没有聚类标签
                        labels[neighbor] = cluster_id # 设置邻居的聚类标签
        cluster_id += 1 # 调整聚类编号
    return labels

第六步：调用函数并输出结果

eps = 0.1 # 设置邻域半径
min_samples = 5 # 设置最小样本数
labels = dbscan(dist_matrix, eps, min_samples) # 进行密度聚类
print(labels) # 输出聚类结果