更新10.kmeans注释

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jiangzhonglian
2017-04-08 16:09:02 +08:00
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@@ -3,6 +3,7 @@
from numpy import *
# 从文本中构建矩阵,加载文本文件,然后处理
def loadDataSet(fileName): # 通用函数,用来解析以 tab 键分隔的 floats浮点数
dataMat = [] # 假设最后一列是目标变量
@@ -13,10 +14,12 @@ def loadDataSet(fileName): # 通用函数,用来解析以 tab 键分隔的
dataMat.append(fltLine)
return dataMat
# 计算两个向量的欧式距离(可根据场景选择)
def distEclud(vecA, vecB):
return sqrt(sum(power(vecA - vecB, 2))) # la.norm(vecA-vecB)
# 为给定数据集构建一个包含 k 个随机质心的集合。随机质心必须要在整个数据集的边界之内,这可以通过找到数据集每一维的最小和最大值来完成。然后生成 0~1.0 之间的随机数并通过取值范围和最小值,以便确保随机点在数据的边界之内。
def randCent(dataSet, k):
n = shape(dataSet)[1] # 列的数俩
@@ -27,13 +30,14 @@ def randCent(dataSet, k):
centroids[:,j] = mat(minJ + rangeJ * random.rand(k,1)) # 随机生成
return centroids
# k-means 聚类算法
# 该算法会创建k个质心然后将每个点分配到最近的质心再重新计算质心。
# 这个过程重复数次,知道数据点的簇分配结果不再改变位置。
# 运行结果(多次运行结果可能会不一样,可以试试,原因为随机质心的影响,但总的结果是对的, 因为数据足够相似,也可能会陷入局部最小值)
def kMeans(dataSet, k, distMeas=distEclud, createCent=randCent):
m = shape(dataSet)[0] # 行数
clusterAssment = mat(zeros((m,2))) # 创建一个与 dataSet 行数一样,但是有两列的矩阵,用来保存簇分配结果
clusterAssment = mat(zeros((m, 2))) # 创建一个与 dataSet 行数一样,但是有两列的矩阵,用来保存簇分配结果
centroids = createCent(dataSet, k) # 创建质心随机k个质心
clusterChanged = True
while clusterChanged:
@@ -44,10 +48,36 @@ def kMeans(dataSet, k, distMeas=distEclud, createCent=randCent):
distJI = distMeas(centroids[j,:],dataSet[i,:]) # 计算距离
if distJI < minDist: # 如果距离比 minDist最小距离还小更新 minDist最小距离和最小质心的 index索引
minDist = distJI; minIndex = j
if clusterAssment[i,0] != minIndex: clusterChanged = True
clusterAssment[i,:] = minIndex,minDist**2 # 更新簇分配结果为最小质心的 index索引minDist最小距离的平方
if clusterAssment[i, 0] != minIndex:
clusterChanged = True
clusterAssment[i, :] = minIndex,minDist**2 # 更新簇分配结果为最小质心的 index索引minDist最小距离的平方
print centroids
for cent in range(k): # 更新质心
ptsInClust = dataSet[nonzero(clusterAssment[:,0].A==cent)[0]] # 获取该簇中的所有点
ptsInClust = dataSet[nonzero(clusterAssment[:, 0].A==cent)[0]] # 获取该簇中的所有点
centroids[cent,:] = mean(ptsInClust, axis=0) # 将质心修改为簇中所有点的平均值mean 就是求平均值的
return centroids, clusterAssment
if __name__ == "__main__":
datMat = mat(loadDataSet('input/10.KMeans/testSet.txt'))
# 测试 randCent() 函数是否正常运行。
# 首先,先看一下矩阵中的最大值与最小值
print 'min(datMat[:, 0])=', min(datMat[:, 0])
print 'min(datMat[:, 1])=', min(datMat[:, 1])
print 'max(datMat[:, 1])=', max(datMat[:, 1])
print 'max(datMat[:, 0])=', max(datMat[:, 0])
# 然后看看 randCent() 函数能否生成 min 到 max 之间的值
# print 'randCent(datMat, 2)=', randCent(datMat, 2)
# 最后测试一下距离计算方法
# print ' distEclud(datMat[0], datMat[1])=', distEclud(datMat[0], datMat[1])
# 该算法会创建k个质心然后将每个点分配到最近的质心再重新计算质心。
# 这个过程重复数次,知道数据点的簇分配结果不再改变位置。
# 运行结果(多次运行结果可能会不一样,可以试试,原因为随机质心的影响,但总的结果是对的, 因为数据足够相似)
myCentroids, clustAssing = kMeans(datMat, 4)
# print 'centroids=', myCentroids