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数学建模程序

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    发表于 2020-5-19 09:36 |只看该作者 |倒序浏览
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    一.数据预处理

    1.缺失数据查找

    wps实现(最简单的方法)

    https://zhidao.baidu.com/question/1690641178558189228.html

    matlab实现

    ' _5 O1 V. H  h4 W' \; d0 E$ Z- L
    B = xlsread('C:\Users\DELL\Desktop\新建文件夹\cumcm2012a\附件1-葡萄酒品尝评分表.xls','第一组红葡萄酒品尝评分','C7584');
    3 ]- z- M$ N8 L) R) SA = B;
    : _$ H. d5 X1 b7 S" I$ V8 t% x[I,J]= size(A);6 X+ J4 B1 k5 F$ I- Y6 ^$ ?
    - f* V5 D9 Y* f
    for j=1:J
    # I4 v1 f1 @+ f- v% Q$ A' o3 i   for i=2:I % the 1st row does not contain NaN3 A, [9 C2 P/ n% w
          if isnan(A(i,j))  %通过isnan函数判断该数据是否为NaN类型, r6 K3 X5 c8 F. n! Q
           disp(['(',num2str(i),',',num2str(j),')']);   %如果是NaN类型则打印该数据在表格中的位置
    % I6 N! m" n! F- e- J      end  
    $ Q4 l' I5 Q3 z* W   end
    ! u4 F, N" z# a5 [end3 c8 I3 C' t8 n. i6 W
    * u+ d/ c! d1 h2 t  [$ F1 |
    python实现(https://blog.csdn.net/alanguoo/article/details/77198503)+ |8 k6 s- R1 r! x3 D( p

    , f' d# d" h) D; B6 h! Himport pandas as pd; D0 D. \. p! H% S
    5 ?2 A# x3 F4 C8 L! _0 ~2 Q- O2 \- c! k
    import numpy as np
    $ Z: @7 `# z- S2 s" Y* E/ a& |8 U" o3 B% d& p2 A/ G7 B
    df = pd.DataFrame(np.random.randn(10, 6))
    7 e5 S4 J# ?  z4 p) u# P- A3 |" ?. \3 e2 G# b
    # Make a few areas have NaN values( \) N9 m. B. e, e/ }

    9 d  E) @" }3 m* xdf.iloc[1:3, 1] = np.nan
    - V! q7 D/ ?; u  ?# W* F" H8 g" t- p% O" C
    df.iloc[5, 3] = np.nan
    3 y  x" W5 z# ~0 u2 B1 a7 |5 _2 y" q* J
    df.iloc[7:9, 5] = np.nan
    2 U& Q6 M' C6 h1 j8 Y1 K! _% C" c% ]( c4 N8 S
    print(df)" ^- n" G3 K. w7 h( U- D  D
    * Q1 g. o6 r3 d0 d0 ~
    print(df.index[np.where(np.isnan(df))[0]])  #打印缺失值的行$ b8 a* K% p. P8 v# v+ \
    print(df.columns[np.where(np.isnan(df))[1]])    #打印缺失值的列0 E/ F( @# d( I# u

    " S9 z+ F. S, i8 W! e) Q  ?4 ~+ i

    2.异常数据查找

    z-score标准化(matlab实现)

    ; x2 P( J/ g8 U* T9 k
    B = xlsread('C:\Users\DELL\Desktop\新建文件夹\cumcm2012a\附件1-葡萄酒品尝评分表.xls','第一组白葡萄酒品尝评分','D233:M233');
    ) M5 e1 k2 u( e+ W% L+ R1 z%将数据z-score标准化' Y$ V2 }' o2 L/ d
    A = zscore(B); b" M6 N7 H; r8 P( U) W% h
    disp(A)
    ( S2 h; t4 X  I5 @7 D' M* P& c%获取矩阵的行数和列数,m为行数,n为列数  f" g4 o) c, C3 C0 L3 p0 c4 x9 W
    [m,n] = size(A)& W! X$ e$ s2 ^- {- j1 \! H! m. @
    for i = 1:n
    ( _' s! G& R2 Q) t7 t. T% `3 J    %确定一个阈值,用来判断是否是异常数据
    7 x, z) R" e( {    if abs(A(1,i))>2
    - w& Y7 R& y1 D# K2 ]' a        disp(['(1,',num2str(i),')'])
    4 F; u* W/ [$ A0 u    end
    ' W0 |! p% L# _0 _: Z( ]end1 v* e# j. Z6 V* ?4 e

    + [5 ]4 j% Q! o, U二.聚类分析
    ( ~/ a& J7 }* [! [; @9 ?0 [: g& I! c- B  ?) X- J0 j9 f* R, F
    1.一维数据的聚类分析1 g6 P* @2 `. z
    1 c- O/ z" l9 R2 Y
    参考博文:https://www.biaodianfu.com/clustering-on-a-one-dimensional-array.html
    7 I' Q7 d; M0 O8 a( x- J
    ! [* ]: {4 d) j  c2 Xmatlab实现(参考博文:https://jingyan.baidu.com/article/0202781154d7ba1bcc9ce5f5.html)1 x5 \* @3 t$ t8 J' m$ y
    * ?4 R$ u5 v! ]) h& B: r( O$ }
    clc;
    # M- f( Q9 }9 D# j: |
    : }% X! K5 H: ~2 w: T# {clear;4 Y& y3 [" Y/ K9 _

    * k8 c) |+ M8 w* R' I7 fyw_data=xlsread('C:\Users\DELL\Desktop\第二问得分.xls');      %读入一维数据样本到yw_data矩阵
      N3 c& h4 _' g0 \; W/ h  d1 y- ~3 k
    A = yw_data';
    7 Z. S! h$ F7 A$ C1 u8 W( N; b; Z" W
    1 N/ \. u: D+ gxx=A;
    : w, @# c$ Q6 D' v9 o. i' r
    7 U; n6 f3 h) e" }2 xclus=4;/ E* p/ ?6 k& |: t3 m& r8 P

    , h! p8 H# L& i1 I5 w' ?' v[idx,c]=kmeans(xx,clus);
    % a( p; s. |. y4 @$ h: x  K9 Q0 L$ O9 y( F# Y2 L
    cc1=[];% A7 \* u5 ~; D$ |

    6 M# \, y5 `7 H/ a7 o4 J% \cc2=[];
    + z% C9 z7 u  A: g8 \
    8 a: f. r, l3 D9 W" i, V0 [- D' bcc3=[];
    0 e. P0 z6 _1 `5 ?" p- O' S4 M* `; q$ e& _) g- T0 j* T
    cc4=[];
    & V' A) M- O: O
    + F6 V4 H" [1 V3 {% u( B# j! S[n,m]=size(xx);
    * f' `) u9 Y( f1 z, W
    ! f7 W  [2 T  j7 afor i=1:n
    7 K; `3 G7 ^3 |8 a  [! G3 Z; Y0 u4 u. W/ Z/ |/ o* Q- D/ N/ }
        if idx(i)==1
    * w. u' W' T* n% {+ u, S5 H( @6 Z5 H6 i: Y* }8 b
            cc1=[cc1;xx(i)];
    ( a8 w; j. @, [7 J- m" M$ B
    ( c3 |3 M# {8 D    elseif idx(i)==2
      C/ F7 E" L% p9 _6 {9 J. Y% l9 G
    9 u, f/ Z' r9 v+ b8 q) F7 S* |        cc2=[cc2;xx(i)];
    , ^- n6 _5 @" t4 j' k+ w2 T
    % P0 Y7 @( |* Z2 n+ \    elseif idx(i)==3+ R8 N8 D/ q' C5 i
    ! l# K  D( M, a3 k" E" `  i
            cc3=[cc3;xx(i)];1 z# ^1 G( W( J4 i6 K- _4 t+ V
    - w- q' Y  ~% ~
         elseif idx(i)==4
    ' F* l4 K2 ^  u
    ; d  E' e" J0 o: v        cc4=[cc4;xx(i)];
    * P( e4 ^$ d  e1 V/ z! T; }' _0 ^, V
        end* Q" c9 d4 @: G+ M" e! r6 b
    " m. ^7 ^3 [6 B  h# N; S1 m
    end
    $ b5 }3 s' h7 \. F( V  l7 M# h3 A% P$ z6 m' o8 N" i
    disp('第一类边界')
    ; {$ k) a' k' M* G* s1 O( o
    , w, I2 h  l; @+ W6 G( V" t[min(cc1),max(cc1)]
    6 x  b6 p; G6 f; J: a4 T& i* C0 F* d( ]# r* q
    disp('第二类边界')
    ) K0 N+ x$ \$ o. j1 c! j  N( d" b9 t
    [min(cc2),max(cc2)]
    - M/ y6 X- h7 C- m) l! Z9 u
    2 c% |$ A4 _6 \% h$ k& D; y, t: }0 \' R* ^disp('第三类边界')& ]# R' b2 z) X0 H5 T. Y

    ! i7 y( i9 Y/ C# r) Y. e7 W! u8 U) m[min(cc3),max(cc3)]
    2 i/ y9 z8 G" i! c% E
    - B0 B" j1 n) `3 h; R) w3 y1 bdisp('第四类边界')
    / V5 Z# q% Q  i: P. m; m, m
    + g$ v5 U) t2 B  ~5 Y6 I[min(cc4),max(cc4)] ) M  N" \* T- W- P! G
    & q! K- x6 V! a8 W9 C2 {8 ?# d
    disp('四类中心')
    $ H% A- d3 M; H7 k4 F3 |, x& b6 C8 {( r  G. l' f5 }' C+ N
    c0 r* v0 Q+ T. `; z3 w' u
    - l0 u6 ], g2 x7 f" Y! c
    h1=plot(xx,'w');grid on;hold on;
    # d) l+ B  G7 i2 ^# {5 ~  x4 K( A4 d. r
    for i=1:n
    ) ~1 J: `& j& U' Y
      c  w6 T) n/ E    if idx(i)==1
    / o3 S( D! R$ e1 [0 u
    + c2 {& b7 k, g  x- L4 W* L# \        text(i,xx(i),num2str(idx(i)),'color',[1 0 0]);5 c9 K' h5 G5 e& Q& X) {

    1 v& B" ]4 P. @( k    elseif idx(i)==2/ u' }0 Q8 U/ R% K
    4 n4 q8 U& {8 Y4 h
            text(i,xx(i),num2str(idx(i)),'color',[0 1 0]);
    1 o. F& F" g0 W6 {- K+ Q/ s" n; O8 C6 ?9 m- t& @4 h8 v& z
        elseif idx(i)==3  y# X" w* \& U
      q+ V7 m2 b: f3 a5 X; Y: P5 U
            text(i,xx(i),num2str(idx(i)),'color',[0 0 1]);4 k3 h" E7 \( a1 l: R' T

    : [1 S8 @8 M/ Y; U& W5 O    elseif idx(i)==4- ^$ s2 e. f- Z# H8 u; x

    1 ^  x! ]; W* }' r9 J% F4 u        text(i,xx(i),num2str(idx(i)),'color',[1 0 1]);
    + e3 W+ I  L" l6 i, E
    ) \* I1 m% I5 s4 V2 f    end$ |8 w8 F+ M, Z; K3 w
    # F$ n% I, J4 o8 V3 S& z
    end
    7 X; `6 _* [7 k  F4 G  w' h8 k6 |" c! c  M5 Z( ?+ F5 V
    ylabel('一维样本数据值')
    6 V# t, c' @& P0 _( h) f# H' \, Z
    # p' y2 P! g: u8 |! B# Y8 lxlabel('样本序列')
    $ b& O0 f  Y. c! c/ K+ [/ V$ f  {+ z/ n6 f0 I: `, g" m6 T
    4 C( h* ?8 G: s; x* L: Q! x

    2.二维数据的聚类分析

    参考博文:https://blog.csdn.net/zpp1994/article/details/53456306

    https://blog.csdn.net/wys7541/article/details/82153844

    . R  @1 D1 J3 B  }" e
    ————————————————4 Q5 H+ ]$ n8 Q% _: c: m) K  P! V
    版权声明:本文为CSDN博主「马马也」的原创文章,遵循CC 4.0 BY-SA版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。2 Q6 P8 a  \: C' T% _- k* j  h: S# c
    原文链接:https://blog.csdn.net/machi1/article/details/98181621& c, D. C0 w- `
    . j' i5 g% Q' L1 ~/ q! g" d) _9 S

    - E( }/ Q! t* u( @+ q3 y2 r' o2 W& _8 \. h9 W; L% b$ |
    / D( N0 p0 [6 P/ |" l

    ' k4 _3 U+ x2 V! q, x1 O7 D! U9 {1 E' y/ V( Z

    4 F* n9 m5 J2 Q  O/ k2 P
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