基于Python实现树形聚类算法

2023-04-11 00:00:00 python 算法

树形聚类是一种基于树形结构的聚类方法,它通过将数据点逐次合并到更大的类别中来构建层次结构。在这个过程中,每个类别都被表示为一棵树的分支,因此也称为层次聚类。

Python中有多种实现树形聚类的库,比如Scipy、Scikit-learn等。以下是使用Scipy库进行树形聚类的示例代码:

from scipy.cluster.hierarchy import dendrogram, linkage
import matplotlib.pyplot as plt

# 构建样本数据
data = [[1,1],[1.5,2],[3,4],[5,7],[3.5,5],[4.5,5],[3.5,4.5]]

# 使用ward方法进行聚类
Z = linkage(data, method='ward')

# 画出树形图
dendrogram(Z)

plt.show()

该示例中,我们首先构建了一个包含7个点的数据集,然后使用ward方法进行聚类,最后通过dendrogram函数画出树形图。

以上代码中,我们并未使用字符串作为数据样本。如果要使用字符串作为数据样本,可以将字符串转换为向量表示,再进行聚类。以下是使用Scikit-learn库进行树形聚类的示例代码:

from sklearn.feature_extraction.text import TfidfVectorizer
from scipy.cluster.hierarchy import dendrogram, linkage
import matplotlib.pyplot as plt

# 构建字符串样本数据
data = ["pidancode.com is a programming website",
        "I like to code in Python",
        "Python is a popular programming language",
        "皮蛋编程是一个编程社区",
        "大家一起来学习编程吧",
        "学习编程可以让人变得更聪明"]

# 将字符串转换为向量表示
vectorizer = TfidfVectorizer()
X = vectorizer.fit_transform(data)

# 使用ward方法进行聚类
Z = linkage(X.toarray(), method='ward')

# 画出树形图
dendrogram(Z, labels=data)

plt.show()

该示例中,我们首先构建了包含六个字符串样本的数据集,然后使用TfidfVectorizer将字符串转换为向量表示。最后使用ward方法进行聚类,再将聚类结果通过dendrogram函数画出树形图。在画出树形图时,我们通过labels参数将每个样本对应的字符串标签添加到图上。

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