自定义数据集,使用scikit-learn 中K均值包 进行聚类

代码:

# 导入必要的库
import matplotlib.pyplot as plt  # 用于绘制图形
from sklearn.cluster import KMeans  # KMeans 聚类算法
import numpy as np  # 数值计算库

# 定义 class1 到 class4 的数据点,模拟四个不同的类(每个类7个二维点)
class1_points = np.array([[1.9, 1.2],
                          [1.5, 2.1],
                          [1.9, 0.5],
                          [1.5, 0.9],
                          [0.9, 1.2],
                          [1.1, 1.7],
                          [1.4, 1.1]])

class2_points = np.array([[-1.9, 1.2],
                          [-1.5, 2.1],
                          [-1.9, 0.5],
                          [-1.5, 0.9],
                          [-0.9, 1.2],
                          [-1.1, 1.7],
                          [-1.4, 1.1]])

class3_points = np.array([[1.9, -1.2],
                          [1.5, -2.1],
                          [1.9, -0.5],
                          [1.5, -0.9],
                          [0.9, -1.2],
                          [1.1, -1.7],
                          [1.4, -1.1]])

class4_points = np.array([[-1.9, -1.2],
                          [-1.5, -2.1],
                          [-1.9, -0.5],
                          [-1.5, -0.9],
                          [-0.9, -1.2],
                          [-1.1, -1.7],
                          [-1.4, -1.1]])

# 将四个类的数据合并成一个大的数据集 'data',这是所有数据点的集合
data = np.concatenate((class1_points, class2_points, class3_points, class4_points))

# 创建一个 1x2 的子图布局,figsize 控制图形大小
fig, (ax1, ax2) = plt.subplots(1, 2, figsize=(12, 6))

# k 为聚类的数量,设定为 4,即我们预期将数据聚成四类
k = 4

# 在 ax1 上绘制所有数据点,s=50 控制点的大小
ax1.scatter(data[:, 0], data[:, 1], s=50)
ax1.set_title("Original Data")  # 设置图表标题

# 初始化 KMeans 聚类模型,设定聚类数量 k 和最大迭代次数为 30
km = KMeans(n_clusters=k, max_iter=30)

# 使用 KMeans 聚类算法对数据进行训练
km.fit(data)

# 获取聚类中心(每个聚类的质心)
centeroids = km.cluster_centers_

# 使用 KMeans 的 predict 方法预测每个数据点所属的簇
y_kmean = km.predict(data)

# 打印每个数据点所属的簇的索引
print(y_kmean)

# 在 ax2 上绘制聚类的结果
for i in range(k):
    # 提取当前簇的数据点
    cluster_points = data[y_kmean == i]
    # 获取当前簇的质心
    centroid = centeroids[i]
    # 将当前簇的每个点与质心连接,并用虚线绘制
    for cluster_point in cluster_points:
        ax2.plot([cluster_point[0], centroid[0]], [cluster_point[1], centroid[1]], 'k--')

# 在 ax2 上绘制所有数据点,并根据聚类结果着色
ax2.scatter(data[:, 0], data[:, 1], c=y_kmean, s=50)

# 在聚类结果图上绘制每个簇的质心(用黑色标记,点的大小为 100,透明度为 0.5)
ax2.scatter(centeroids[:, 0], centeroids[:, 1], c='black', s=100, alpha=0.5)

# 设置图表标题
ax2.set_title("KMeans Clustering Result")

# 显示绘制的图形
plt.show()

结果:

相关推荐
程序员学习随笔1 天前
StarRocks高效聚合源码解析
数据库·聚类
qq_189370492 天前
Scikit-learn库中用于特征缩放的类MinMaxScaler用法详细介绍并举例说明
python·机器学习·scikit-learn·minmaxscaler
-一杯为品-2 天前
【机器学习】朴素贝叶斯分类#1基于Scikit-Learn的简单实现
人工智能·python·机器学习·分类·scikit-learn
SmallBambooCode2 天前
【人工智能】【Python】在Scikit-Learn中使用KNN(K最近邻算法)
人工智能·python·机器学习·scikit-learn·近邻算法
MMMMMMMay Love Code4 天前
大模型工程师学习日记(十一):FAISS 高效相似度搜索和密集向量聚类的库
学习·聚类·faiss
天才少女爱迪生4 天前
在数据集上通过聚类实现特征降维
机器学习·数据挖掘·聚类
想吃砸到牛顿的苹果的籽4 天前
点云 PCL分割聚类适用场景
聚类·点云pcl
数据攻城小狮子5 天前
深入探究Python机器学习算法:无监督学习(聚类算法如 K-Means、DBSCAN,降维算法如 PCA、SVD)
python·算法·机器学习·聚类·sklearn·k-means
那雨倾城5 天前
深入了解 K-Means 聚类算法:原理与应用
python·opencv·算法·计算机视觉·kmeans·聚类
BIGZJU5 天前
层次聚类R复现
机器学习·r语言·聚类