k-means聚类分析 python不调库实现

K-means聚类是一种常见的无监督学习算法，它将数据集分成K个簇，每个簇包含最接近其质心的数据点。K-means算法的基本思想是：首先随机选择K个点作为初始质心，然后将每个数据点分配到最近的质心所在的簇中，接着重新计算每个簇的质心，重复以上步骤直到质心不再发生变化或达到预定的迭代次数。

以下是Python实现K-means聚类分析的代码：

import numpy as np

def kmeans(X, K, max_iters=100):
    # 随机初始化K个质心
    centroids = X[np.random.choice(len(X), K, replace=False)]
    for i in range(max_iters):
        # 计算每个样本到质心的距离
        distances = np.sqrt(((X - centroids[:, np.newaxis])**2).sum(axis=2))
        # 将每个样本分配到距离最近的质心所在的簇中
        labels = np.argmin(distances, axis=0)
        # 更新每个簇的质心
        new_centroids = np.array([X[labels == k].mean(axis=0) for k in range(K)])
        # 如果质心不再发生变化，则退出循环
        if np.all(centroids == new_centroids):
            break
        centroids = new_centroids
    return centroids, labels

其中，X是一个n×m的矩阵，表示n个样本的m个特征；K是簇的个数；max_iters是最大迭代次数。函数返回K个质心和每个样本所属的簇的标签。