KMeans聚类算法Matlab实现下载

1 下载量 22 浏览量 更新于2024-10-23 收藏 88KB ZIP 举报
资源摘要信息:"kmeans聚类算法代码.zip" k-means聚类算法是一种非常流行的无监督学习算法,广泛用于数据挖掘和模式识别领域。该算法通过迭代过程将数据集中的样本划分为K个簇,使得每个样本点属于离其最近的簇中心(即簇内距离平方和最小化)。K-means算法简单、易实现,且在很多实际问题中效果良好。 K-means算法的核心步骤包括: 1. 初始化:随机选取K个数据点作为初始的簇中心。 2. 分配:计算数据集中每个点到各个簇中心的距离,并将其分配到最近的簇中心所代表的簇。 3. 更新:重新计算每个簇的中心位置,即簇内所有点的均值。 4. 重复步骤2和步骤3,直至达到预设的迭代次数或者簇中心不再发生显著变化。 K-means聚类算法在处理大型数据集时可能会遇到性能瓶颈,因为它需要对数据集进行多次扫描,并且随着数据量的增长,计算量呈平方增长。为了提高效率,人们提出了多种改进算法,如k-means++和使用BIRCH等层次聚类算法进行初始化。 在机器学习库中,如Python的scikit-learn库,提供了非常方便的k-means聚类算法的实现。在本次提供的资源中,代码实现了k-means算法的主体逻辑,且是用Matlab语言编写的。在Matlab环境下,可以使用内置函数进行数据预处理、聚类分析等操作,Matlab为算法的实验和验证提供了便捷的操作环境和可视化的工具。 标签信息中提及的“软件/插件”说明,该资源可能是Matlab平台下的一个程序插件或脚本工具,用于在Matlab环境中直接调用和运行k-means算法。资源的文件名“Clusterin-matlab-主master”表明,这是一个关于Matlab中聚类分析的主程序文件。 对于在Matlab中运行k-means聚类算法的具体代码,可以预期以下部分: - 数据输入:读取或生成数据集,准备用于聚类的数据。 - 参数设置:包括设定簇的数量K,选择初始簇中心的方式,设定最大迭代次数等。 - 迭代过程:按照K-means算法的核心步骤进行迭代计算,直至满足终止条件。 - 结果输出:输出聚类结果,包括每个簇的中心点、所属簇的索引等,并可能提供数据的可视化。 在应用k-means聚类算法时,需要注意算法的局限性,如对异常值敏感、无法保证找到全局最优解、需要预先指定簇的数量等。在实际应用中,可能需要结合其他算法或预处理手段来获得更好的聚类效果。

import time import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from sklearn.cluster import MiniBatchKMeans, KMeans from sklearn.metrics.pairwise import pairwise_distances_argmin from sklearn.datasets import make_blobs # Generate sample data np.random.seed(0) batch_size = 45 centers = [[1, 1], [-1, -1], [1, -1]] n_clusters = len(centers) X, labels_true = make_blobs(n_samples=3000, centers=centers, cluster_std=0.7) # Compute clustering with Means k_means = KMeans(init='k-means++', n_clusters=3, n_init=10) t0 = time.time() k_means.fit(X) t_batch = time.time() - t0 # Compute clustering with MiniBatchKMeans mbk = MiniBatchKMeans(init='k-means++', n_clusters=3, batch_size=batch_size, n_init=10, max_no_improvement=10, verbose=0) t0 = time.time() mbk.fit(X) t_mini_batch = time.time() - t0 # Plot result fig = plt.figure(figsize=(8, 3)) fig.subplots_adjust(left=0.02, right=0.98, bottom=0.05, top=0.9) colors = ['#4EACC5', '#FF9C34', '#4E9A06'] # We want to have the same colors for the same cluster from the # MiniBatchKMeans and the KMeans algorithm. Let's pair the cluster centers per # closest one. k_means_cluster_centers = k_means.cluster_centers_ order = pairwise_distances_argmin(k_means.cluster_centers_, mbk.cluster_centers_) mbk_means_cluster_centers = mbk.cluster_centers_[order] k_means_labels = pairwise_distances_argmin(X, k_means_cluster_centers) mbk_means_labels = pairwise_distances_argmin(X, mbk_means_cluster_centers) # KMeans for k, col in zip(range(n_clusters), colors): my_members = k_means_labels == k cluster_center = k_means_cluster_centers[k] plt.plot(X[my_members, 0], X[my_members, 1], 'w', markerfacecolor=col, marker='.') plt.plot(cluster_center[0], cluster_center[1], 'o', markerfacecolor=col, markeredgecolor='k', markersize=6) plt.title('KMeans') plt.xticks(()) plt.yticks(()) plt.show() 这段代码每一句在干什么

2023-06-01 上传