python kmeans聚类简单介绍和实现代码

 更新时间:2018年02月23日 10:42:39   作者:Jason____zhou  
这篇文章主要为大家详细介绍了python kmeans聚类简单介绍和实现代码,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下

一、k均值聚类的简单介绍

假设样本分为c类,每个类均存在一个中心点,通过随机生成c个中心点进行迭代,计算每个样本点到类中心的距离(可以自定义、常用的是欧式距离)  

将该样本点归入到最短距离所在的类,重新计算聚类中心,进行下次的重新划分样本,最终类中心不改变时,聚类完成   

二、伪代码  

三、python代码实现  

#!/usr/bin/env python 
# coding=utf-8 
 
import numpy as np 
import random 
import matplotlib.pyplot as plt 
 
#data:numpy.array dataset 
#k the number of cluster 
def k_means(data,k): 
   
  #random generate cluster_center 
  sample_num=data.shape[0] 
  center_index=random.sample(range(sample_num),k) 
  cluster_cen=data[center_index,:] 
 
  is_change=1 
  cat=np.zeros(sample_num) 
   
 
  while is_change: 
    is_change=0 
 
    for i in range(sample_num): 
      min_distance=100000 
      min_index=0 
 
      for j in range(k): 
        sub_data=data[i,:]-cluster_cen[j,:] 
        distance=np.inner(sub_data,sub_data) 
        if distance<min_distance: 
          min_distance=distance 
          min_index=j+1 
 
      if cat[i]!=min_index: 
        is_change=1 
        cat[i]=min_index 
    for j in range(k): 
      cluster_cen[j]=np.mean(data[cat==(j+1)],axis=0) 
 
  return cat,cluster_cen 
 
 
if __name__=='__main__': 
 
  #generate data 
  cov=[[1,0],[0,1]] 
  mean1=[1,-1] 
  x1=np.random.multivariate_normal(mean1,cov,200) 
 
  mean2=[5.5,-4.5] 
  x2=np.random.multivariate_normal(mean2,cov,200) 
 
  mean3=[1,4] 
  x3=np.random.multivariate_normal(mean3,cov,200) 
 
  mean4=[6,4.5] 
  x4=np.random.multivariate_normal(mean4,cov,200) 
 
  mean5=[9,0.0] 
  x5=np.random.multivariate_normal(mean5,cov,200) 
   
  X=np.vstack((x1,x2,x3,x4,x5)) 
   
  #data distribution 
  fig1=plt.figure(1) 
  p1=plt.scatter(x1[:,0],x1[:,1],marker='o',color='r',label='x1') 
  p2=plt.scatter(x2[:,0],x2[:,1],marker='+',color='m',label='x2') 
  p3=plt.scatter(x3[:,0],x3[:,1],marker='x',color='b',label='x3') 
  p4=plt.scatter(x4[:,0],x4[:,1],marker='*',color='g',label='x4') 
  p5=plt.scatter(x5[:,0],x4[:,1],marker='+',color='y',label='x5') 
  plt.title('original data') 
  plt.legend(loc='upper right') 
   
  cat,cluster_cen=k_means(X,5)    
 
  print 'the number of cluster 1:',sum(cat==1) 
  print 'the number of cluster 2:',sum(cat==2) 
  print 'the number of cluster 3:',sum(cat==3) 
  print 'the number of cluster 4:',sum(cat==4) 
  print 'the number of cluster 5:',sum(cat==5) 
 
   
  fig2=plt.figure(2) 
  for i,m,lo,label in zip(range(5),['o','+','x','*','+'],['r','m','b','g','y'],['x1','x2','x3','x4','x5']): 
 
    p=plt.scatter(X[cat==(i+1),0],X[cat==(i+1),1],marker=m,color=lo,label=label) 
  plt.legend(loc='upper right') 
  plt.title('the clustering result') 
  plt.show() 

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持脚本之家。

相关文章

  • 详解Django 中是否使用时区的区别

    详解Django 中是否使用时区的区别

    本篇文章主要介绍了详解Django 中是否使用时区的区别,小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧
    2018-06-06
  • Python实现的检测web服务器健康状况的小程序

    Python实现的检测web服务器健康状况的小程序

    这篇文章主要介绍了Python实现的检测web服务器健康状况的小程序,本文使用socket库来实现,需要的朋友可以参考下
    2014-09-09
  • OpenCV半小时掌握基本操作之图像基础操作

    OpenCV半小时掌握基本操作之图像基础操作

    这篇文章主要介绍了OpenCV基本操作之图像基础操作,本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下
    2021-09-09
  • Django单元测试中Fixtures的使用方法

    Django单元测试中Fixtures的使用方法

    这篇文章主要介绍了Django单元测试中Fixtures用法详解,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧
    2020-02-02
  • 详解Python中深浅拷贝的使用及注意事项

    详解Python中深浅拷贝的使用及注意事项

    Python中的深浅拷贝是经常被使用的概念,对于初学者来说可能会比较难以理解,本文将详细阐述Python深浅拷贝的概念、使用场景、注意事项以及如何实现深浅拷贝
    2023-04-04
  • Python 类的魔法属性用法实例分析

    Python 类的魔法属性用法实例分析

    这篇文章主要介绍了Python 类的魔法属性用法,结合实例形式分析了Python类的魔法属性功能与相关使用技巧,需要的朋友可以参考下
    2019-11-11
  • Python道路车道线检测的实现

    Python道路车道线检测的实现

    在本文中,我们将构建一个机器学习项目来实时检测车道线。我们将使用 OpenCV 库使用计算机视觉的概念来做到这一点,感兴趣的可以了解一下
    2021-06-06
  • Python中列出目录中的文件的五种方法小结

    Python中列出目录中的文件的五种方法小结

    本文主要介绍了Python中列出目录中的文件的五种方法小结,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧
    2023-02-02
  • 如何使用Python的Requests包实现模拟登陆

    如何使用Python的Requests包实现模拟登陆

    这篇文章主要为大家详细介绍了使用Python的Requests包模拟登陆,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
    2018-04-04
  • keras 如何保存最佳的训练模型

    keras 如何保存最佳的训练模型

    这篇文章主要介绍了keras 如何保存最佳的训练模型,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧
    2020-05-05

最新评论