C语言实现K-means算法详解及代码
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更新于2024-09-01
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"C语言实现K-means聚类算法的代码示例"
在数据挖掘和机器学习领域,K-means算法是一种广泛应用的无监督学习方法,用于将数据集中的对象分组成不同的类别(或称为簇)。它的核心思想是通过迭代优化,使得同一簇内的对象彼此接近,而不同簇的对象相距较远。本资源提供了一个用C语言实现的K-means算法代码,适合对C语言编程和机器学习感兴趣的开发者参考。
K-means算法的基本步骤如下:
1. 初始化:随机选择K个样本作为初始质心(centroid)。在这个C语言实现中,`initial()` 函数可能负责这一部分,它会设置`ClusterCenter`结构体数组`cluster_center_new`来存储质心坐标。
2. 距离计算:对剩余的每个样本,计算其到所有质心的距离。`calculateDistance_ToOneCenter()`函数用于计算单个样本到特定质心的距离,而`calculateDistance_ToAllCenters()`可能用于计算所有样本到所有质心的距离。
3. 分配样本:根据距离,将每个样本分配到最近的质心所在的簇。`data`结构体数组中的`clusterID`字段将被用来记录每个样本所属的簇。
4. 更新质心:重新计算每个簇的质心,即簇内所有样本的均值。这个过程在`initial_cluster()`函数中执行,可能会更新`cluster_center_new`中的质心坐标。
5. 终止条件:如果新的质心与旧的质心之间的差异小于某个阈值,或者达到最大迭代次数(`MAX_ROUND_TIME`),则算法停止。`isContinue`变量可能用于控制迭代是否继续。
在C语言实现中,定义了`Item`结构体表示数据点,包含两维数据(`dimension_1`和`dimension_2`)和对应的簇ID(`clusterID`)。同时,定义了`ClusterCenter`结构体来存储质心信息,包括两维坐标和质心ID。
`readDataFromFile()`函数用于从文件读取数据并存储到`data`数组中。`data_size`记录数据点的数量,`filename`用于指定输入文件,`cluster_count`表示簇的数量。
这个C语言实现的K-means算法虽然简单,但能有效地演示如何在低级语言中处理聚类问题。开发者可以根据自己的需求进行扩展,例如处理更高维度的数据、添加更灵活的终止条件,或者优化距离计算的效率。
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2020-08-27 上传
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