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python的k均值算法

錢旭東1年前8瀏覽0評論

Python語言是一種腳本語言,具有易學、高效、可擴展等特點。其中的k均值算法是數據挖掘中常用的聚類算法。下面我們來詳細介紹一下這個算法。

首先,我們需要導入必要的庫:

import numpy as np
import pandas as pd
from sklearn.cluster import KMeans

接下來,我們需要使用pandas讀取數據集:

data = pd.read_csv('file_path')

然后,我們需要將數據集轉換成數組,以便于使用numpy:

X = np.array(data)

接著,我們需要選擇合適的k值,初始化k個質心:

k = 3
centroids = np.zeros((k,X.shape[1]))
for i in range(k):
index = np.random.randint(X.shape[0])
centroids[i] = X[index]

然后,我們開始聚類,直到質心不再改變:

iteration = 100
for i in range(iteration):
clusters = {}
for j in range(k):
clusters[j] = []
for x in X:
distances = [np.linalg.norm(x-centroids[c]) for c in range(k)]
classification = distances.index(min(distances))
clusters[classification].append(x)
prev_centroids = centroids.copy()
for c in clusters:
centroids[c] = np.mean(clusters[c],axis=0)
if np.array_equal(prev_centroids, centroids):
break

最后,我們可以將結果可視化:

kmeans = KMeans(n_clusters=k).fit(X)
labels = kmeans.labels_
centers = kmeans.cluster_centers_
import matplotlib.pyplot as plt
plt.scatter(X[:,0], X[:,1], c=labels, cmap='rainbow')
plt.scatter(centers[:,0],centers[:,1],c='black',s=200,alpha=0.5)

以上就是使用Python語言實現k均值聚類算法的整個過程。這個算法簡單易懂,適用于大多數的數據集。