标题: 聚类（12） [打印本页]

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作者: look_w    时间: 2019-4-17 19:10     标题: 聚类（12）

c#的例子代码:

    k均值算法是模式识别的聚分类问题，这是用C#实现其算法
    以下是程序源代码：
    using System;
    using System.Drawing;
    using System.Collections;
    using System.ComponentModel;
    using System.Windows.Forms;
    using System.Data;
    namespace KMean_win
    {
         ///
         /// Form1 的摘要说明。
         ///
         public class Form1 : System.Windows.Forms.Form
         {
             ///
             /// 必需的设计器变量。
             ///
             private System.ComponentModel.Container components = null;
             private static int k = 2;                          //类数，此例题为2类
             private static int total = 20;                      //点个数
             private int test = 0;
             private PointF[] unknown = new PointF[total];  //点数组
             private int[] type = new int[total];           //每个点暂时的类
             public PointF[] z = new PointF[k];                 //保存新的聚类中心
             public PointF[] z0 = new PointF[k];                //保存上一次的聚类中心
             private PointF sum;
             private int temp = 0;
             private System.Windows.Forms.TextBox textBox1;
             private int l = 0;          //迭代次数
    //构造函数，初始化
             public Form1()
             {
                  unknown[0]=new Point(0,0);
                  unknown[1]=new Point(1,0);
                  unknown[2]=new Point(0,1);
                  unknown[3]=new Point(1,1);
                  unknown[4]=new Point(2,1);
                  unknown[5]=new Point(1,2);
                  unknown[6]=new Point(2,2);
                  unknown[7]=new Point(3,2);
                  unknown[8]=new Point(6,6);
                  unknown[9]=new Point(7,6);
                  unknown[10]=new Point(8,6);
                  unknown[11]=new Point(6,7);
                  unknown[12]=new Point(7,7);
                  unknown[13]=new Point(8,7);
                  unknown[14]=new Point(9,7);
                  unknown[15]=new Point(7,8);
                  unknown[16]=new Point(8,8);
                  unknown[17]=new Point(9,8);
                  unknown[18]=new Point(8,9);
                  unknown[19]=new Point(9,9);
                  
                  InitializeComponent();
                  
                  test = 0;
                  //选k个初始聚类中心    z[i]     
                  for(int i=0;i                   z[i] = unknown[i];
                  for(int i=0;i                   type[i] = 0;
             }
    //计算新的聚类中心
             public PointF newCenter(int m)
             {
                  int N = 0;
                  for(int i=0;i              {
                       if(type[i] == m)
                       {
                           sum.X = unknown[i].X+sum.X;
                           sum.Y = unknown[i].Y+sum.Y;
                           N += 1;
                       }
                  }
                  sum.X=sum.X/N;
                  sum.Y=sum.Y/N;
                  return sum;
             }
    //比较两个聚类中心的是否相等
             private bool compare(PointF a,PointF b)
             {
                  if(((int)(a.X*10) == (int)(b.X*10)) && ((int)(a.X*10) == (int)(b.X*10)))
                       return true;
                  else
                       return false;
             }
    //进行迭代，对total个样本根据聚类中心进行分类
             private void order()
             {
                  int temp = 0;//记录unknown[i]暂时在哪个类中
                  for(int i=0;i              {
                       for(int j=0;j                   {
                           if(distance(unknown[i],z[temp]) > distance(unknown[i],z[j]))
                                temp = j;
                       }
                       type[i] = temp;
                       Console.WriteLine("经比较后，{0}归为{1}类",unknown[i],temp);
                  }
             }
    //计算两个点的欧式距离
             private float distance(PointF p1,PointF p2)
             {
                  return((p1.X-p2.X)*(p1.X-p2.X)+ (p1.Y-p2.Y)*(p1.Y-p2.Y));
             }
             ///
             /// 清理所有正在使用的资源。
             ///
             protected override void Dispose( bool disposing )
             {
                  if( disposing )
                  {
                       if (components != null)
                       {
                           components.Dispose();
                       }
                  }
                  base.Dispose( disposing );
             }
    //程序结构
             public void main()
             {
                  Console.WriteLine("共有如下个未知样本：");
                  for(int i=0;i              {
                       Console.WriteLine(unknown[i]);
                  }
    /*            for(int i=0;i                  Console.WriteLine("初始时，第{0}类中心{1}",i,z[i]);
                  order();
                  for(int i=0;i              {
                       z[i] = newCenter(i);
                       Console.WriteLine("第{0}类新中心{1}",i,z[i]);
                       if(z[i].Equals(z0[i]) )
                           test = test+1;
                       else
                           z0[i] = z[i];
                  }
    */            for(int i=0;i                  Console.WriteLine("初始时，第{0}类中心{1}",i,z[i]);
                  while( test!=k )
                  {
                       order();
                       for(int i=0;i                   {
                           z[i] = newCenter(i);
                           Console.WriteLine("第{0}类新中心{1}",i,z[i]);
                           if(compare(z[i],z0[i]))
                                test = test+1;
                           else
                                z0[i] = z[i];
                       }
                       l = l+1;
                       Console.WriteLine("******已完成第{0}次迭代*******",l);
                       
                  Console.Write("{0}","分类后：");
                  for(int j=0;j              {
                       Console.Write("第{0}类有：",j);
                       for(int i=0;i                   {
                           if(type[i] == j)
                                Console.WriteLine("{0},{1}",unknown[i].X,unknown[i].Y);
                       }
                  }
                  }
                  
         }
             #region Windows 窗体设计器生成的代码
             ///
             /// 设计器支持所需的方法 - 不要使用代码编辑器修改
             /// 此方法的内容。
             ///
             private void InitializeComponent()
             {
                  this.textBox1 = new System.Windows.Forms.TextBox();
                  this.SuspendLayout();
                  //
                  // textBox1
                  //
                  this.textBox1.Location = new System.Drawing.Point(0, 0);
                  this.textBox1.Multiline = true;
                  this.textBox1.Name = "textBox1";
                  this.textBox1.ScrollBars = System.Windows.Forms.ScrollBars.Vertical;
                  this.textBox1.Size = new System.Drawing.Size(296, 272);
                  this.textBox1.TabIndex = 0;
                  this.textBox1.Text = "";
                  //
                  // Form1
                  //
                  this.AutoScaleBaseSize = new System.Drawing.Size(6, 14);
                  this.ClientSize = new System.Drawing.Size(292, 271);
                  this.Controls.Add(this.textBox1);
                  this.Name = "Form1";
                  this.Text = "Form1";
                  this.ResumeLayout(false);
             }
             #endregion
         }
         class entrance
         {        ///
             /// 应用程序的主入口点。
             ///
             [STAThread]
             static void Main()
             {            
                  Form1 my = new Form1();
                  my.main();
                  Application.Run(new Form1());
             }
         }
    }

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