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[地区赛经验] python实现K-means算法(步骤详细)

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    发表于 2020-6-11 10:07 |只看该作者 |倒序浏览
    |招呼Ta 关注Ta
    [color=rgba(0, 0, 0, 0.75)]K-means 聚类算法
    ; i* F: Z& J5 B& m
    " g, D) ^; Y# ~" h, |( Z
    • 特点
      - }. f% S$ D2 ^5 d1 |' \1 D7 [- j# s4 G
      • 对初始化敏感。初始点选择的不同,可能会产生不同的聚类结果
      • 最终会收敛。不管初始点如何选择,最终都会收敛) P+ n0 a+ x2 A* D) Z1 c" P
    • 算法思想
      + S" g4 z) g$ k, i$ t7 o
       QQ截图20200611100936.png [color=rgba(0, 0, 0, 0.75)]
    * W, u1 V6 S0 ^+ ]% d[color=rgba(0, 0, 0, 0.75)]代码实现实验目的
    • 根据下列成绩单,将5名同学成绩归为A类、B类、C类。

    • 限制:使用Kmeans算法实现,但不直接调用sklearn第三方库的KMeans函数。


      ' B. G1 I0 f2 x- H* K5 U

    $ u' P( P2 j! ]& g! z5 l3 E
    学生姓名小测1小测2小测3期末成绩项目答辩成绩
    张三1215132824
    李四711101921
    王五1214112723
    赵六6741320
    刘七1314132725

    * _) S) v8 A3 C0 {. n1 X# O实验步骤1. 数据准备
    • 将数据储存为csv文件,格式如下

      QQ截图20200611101036.png
    • 在从csv文件中读取数据,并选取可用的数据(排除姓名列)

      QQ截图20200611101104.png 3 F, {# p$ h% X+ R6 a, Z
    2. KMeans算法实现
    • KMeans算法涉及两点之间距离的计算,我们提前写好一个函数:输入两个点的坐标,返回两点之间的欧氏距离

      1.png
    • [color=rgba(0, 0, 0, 0.75)]函数k_means(c,data,max,label)实现KMeans算法:
    • [color=rgba(0, 0, 0, 0.75)]a. 输入:质心列表c,待聚类数据data,最大迭代次数max,标签列表label
    • [color=rgba(0, 0, 0, 0.75)]b. 计算data中的每个点分别到3个质心的欧式距离,得到一个矩阵metrix
    • 2.png
    • [color=rgba(0, 0, 0, 0.75)]c. 比较矩阵metrix同一列的数值大小,将对应的学生划归距离较短的质心所属的类,将标签存储为列表.
    • [color=rgba(0, 0, 0, 0.75)] 3.png
    • [color=rgba(0, 0, 0, 0.75)]d. 重新计算质心的坐标,新质心的坐标=被划归同一类点的坐标的平均值
    • [color=rgba(0, 0, 0, 0.75)] 4.png
    • e. 重复b~d,直到质心坐标不再变化或达到最大迭代次数

      f. 返回标签列表
      # ^! O% Z8 Y; H, S+ {  ]) x
    3. 设置参数,调用函数,得到结果实验结果
    • 初始质心为[12, 15, 13, 28, 24], [ 7, 11, 10, 19, 21],[12, 14, 11, 27, 23]时,迭代2次即收敛,结果如下* A% d: L& C$ Y2 p/ y( J3 x
    " X, o# W/ Y  B! }# v
    学生姓名小测1小测2小测3期末成绩项目答辩成绩
    张三1215132824A
    李四711101921B
    王五1214112723C
    赵六6741320B
    刘七1314132725A
    # D9 h/ I5 u5 J

    % s" o7 R2 R8 A- q. E, Y: U原文地址:. a# J( h* K# D1 d) G6 |9 d  s
    https://blog.csdn.net/qq_39753778/article/details/106159732?utm_medium=distribute.pc_category.319779.nonecase&depth_1-utm_source=distribute.pc_category.319779.nonecase
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    * `( o% l/ p2 `0 O# c/ x
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