Arzie100 发表于 2022-4-14 13:35

二维点数据kmeans算法聚类C++实现(可直接运行)

转载自Wa_o_Fi
#include<iostream>#include<vector>#include<math.h>#define k 2//聚类数,可在kmeans算法处作参数usingnamespace std;struct Tuple//数据结构{float attr1;//可看作xfloat attr2;//可看作y};floatDist(Tuple t1,Tuple t2)//欧式距离{returnsqrt((t1.attr1 - t2.attr1)*(t1.attr1 - t2.attr1)+(t1.attr2 - t2.attr2)*(t1.attr2 - t2.attr2));}//决定该样本属于哪一个聚类,传入的是聚类的质心(也是一个组,看作x,y)和一个样本,返回的是label;intclusterofTuple(Tuple means[],Tuple tuple){float distance =Dist(means,tuple);int label =0;for(int i =0; i < k; i++){if(Dist(means,tuple)<distance){
                        label = i;}}return label;//找最近质心}//获得蔟集的平方误差,用来判断是否还需要继续迭代,传入的是蔟集的质心,以及所有归类好的样本,装着每个蔟集的容器数组,计算该聚类到自己质心的距离,所有距离的加和,返回所有的平方误差floatgetVar(Tuple means[],vector<Tuple> cluster[]){float var =0;for(int i =0; i < k; i++){
                vector<Tuple> t = cluster;for(int j =0; j < t.size(); j++){
                        var +=Dist(means, t);}}return var;}floatads(float oldvar,float newvar){//计算平方差变化float p;
        p=newvar-oldvar;return p;}//计算当前蔟集的质心,输入的是一个蔟集的容器,质心的计算就是对于两个属性累加后除以个数求平均,然后返回质心,所以也要初始化一个质心Tuple t
Tuple getMeans(vector<Tuple> cluster){
        Tuple t;int num = cluster.size();float meanX =0, meanY =0;for(int i =0; i < num; i++){
                meanX += cluster.attr1;
                meanY += cluster.attr2;}
        t.attr1 = meanX / num;
        t.attr2 = meanY / num;return t;}voidKmeans(vector<Tuple> tuples)//kmeans算法{//定义与初始化//首先是要定义一个放置分好的蔟,那就是容器组咯,一个容器放一个蔟//然后还要有放k个质心的数组
        vector<Tuple> cluster;//容器组
        Tuple means;//放k个质心的数组//首先设置默认的质心,就是每个组分别是所有tuples里面最前面三个;for(int i =0; i < k; i++){
                means.attr1 = tuples.attr1;
                means.attr2 = tuples.attr2;}//第一次计算距离,进行分类,得到第一次的类标,容器的话是直接用push_back放置进去int label =0;for(int i =0; i < tuples.size(); i++){
                label =clusterofTuple(means, tuples);
                cluster.push_back(tuples);}//输出刚开始的蔟for(int i =0; i < k; i++){
                cout <<"the num of "<< i << endl;
                vector<Tuple> t = cluster;for(int j =0; j<t.size(); j++){
                        cout << t.attr1 <<" "<< t.attr2 <<" "<< endl;}}float oldvar =0;//上一轮平方差float newvar =getVar(means,cluster);//循环迭代while(ads(oldvar,newvar)>10)//结束条件,可修改{//1先计算新的k个质心for(int i =0; i < k; i++){
                                means=getMeans(cluster);}//2清空分号蔟的容器,待会才可以根据新的质心重新分配for(int i =0; i < k; i++){
                                cluster.clear();}//3根据新的质心,对于原来传入的所有数据重新分配for(int i =0; i < tuples.size(); i++){
                                label =clusterofTuple(means, tuples);
                                cluster.push_back(tuples);}//4最后输出for(int i =0; i < k; i++){
                                vector<Tuple> t = cluster;for(int j =0; j < t.size(); j++){
                                        cout << t.attr1 << t.attr2 << endl;}}}}

vector<Tuple>input(vector<Tuple>&tuples){//数据输入,可改读入
        Tuple tuple;
        tuple.attr1=1;tuple.attr2=1;
        tuple.attr1=1;tuple.attr2=2;
        tuple.attr1=7;tuple.attr2=10;
        tuples.push_back(tuple);
        tuples.push_back(tuple);
        tuples.push_back(tuple);return tuples;}intmain(){
    vector<Tuple> tuples;input(tuples);Kmeans(tuples);system("pause");return0;}
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