聚类算法是一种常用的无监督学习方法,可用于将数据集划分为不同的组或簇。其中,K-means算法是最常见和广泛使用的聚类算法之一。本文将详细介绍K-means算法的原理和实现,并提供相应的源代码。
K-means算法原理
K-means算法旨在将数据集划分为K个簇,其中K是预先指定的参数。算法的核心思想是通过迭代优化,将每个数据点分配到最近的簇中,同时更新簇的中心点。
算法的步骤如下:
- 初始化:随机选择K个数据点作为初始簇的中心点。
- 分配:对于每个数据点,计算其与各个簇中心点的距离,并将其分配到距离最近的簇中。
- 更新:对于每个簇,计算其成员的平均值作为新的中心点。
- 迭代:重复步骤2和步骤3,直到簇的分配不再变化或达到最大迭代次数。
K-means算法的目标是最小化簇内数据点与其所在簇中心点的平方距离之和(称为簇内平方和,SSE)。通过迭代优化,算法试图找到能够最小化SSE的簇分配和中心点位置。
K-means算法实现
下面是用Python实现K-means算法的示例代码:
import numpy as np