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102、聚类Kmeans算法

102、聚类Kmeans算法

作者: 陈容喜 | 来源:发表于2017-12-08 23:58 被阅读0次

    这两天学习聚类中的Kmeans算法,有关Kmeans算法的介绍我推荐看"简书-程sir"的文章,简单易懂。

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    下面直接看案例:Kmeans聚类分析运动员数据

    在篮球这项运动中,每一位球员在球场上都有一个位置,如果某些运动员得分高,他可能是得分后卫;如果某些运动员身高高或篮板多,他可能是中锋;助攻高可能是控卫。而现在有一个数据集data.txt,数据集的部分截图如下:


    102、聚类Kmeans算法

    在这个数据集里面包含了96行数据对应着96位篮球运动员,这些数据每一列分别是每分钟助攻数(assists_per_minute)、运动员身高(height)、运动员出场时间(time_played)、运动员年龄(age)和每分钟得分数(points_per_minute)。

    现在需要通过运动员的数据,判断他适合打哪个位置。

    接下来选取了每分钟助攻数(assists_per_minute)和每分钟得分数(points_per_minute)这两列数据进行分析:,代码如下:

    # -*- coding: utf-8 -*-
    
    import os
    
    data = []
    
    # 读取文件
    
    filename = "data.txt"
    
    with open(filename) as f_ob:
    
        lines = f_ob.readlines()
    
    
    
    for line in lines:
    
        line = line.rstrip() # 删除换行
    
        result = ' '.join(line.split()) #删除多余空格,保存一个空格连接
    
        # 获取每行的五个值,将字符串格式转换为浮点数
    
        s = [float(x) for x in result.strip().split(' ')]
    
        print s
    
        data.append(s)  # 将数据存储在data
    
    
    
    print("完整数据集")
    
    print data          # 输出完整数据集
    
    print type(data)    # 显示数据集的类型
    
    
    
    print("第一列和第五列数据")
    
    L2 = [n[0] for n in data]  # n[0]表示第一列
    
    print L2
    
    L5 = [n[4] for n in data]  # n[4]表示第五列
    
    print L5
    
    
    
    # 将两列数据生成二维矩阵
    
    T = dict(zip(L2,L5))
    
    """zip函数:接受任意多个(包括0个和1个)序列作为参数,返回一个元组列表,
    
        再把元组列表以字典形式存在T中"""
    
    print("T的类型" + str(type(T)))
    
    print T
    
    
    
    # dict类转化为list
    
    X = list(map(lambda x,y: (x,y),T.keys(),T.values()))
    
    print("X的类型" + str(type(X)))
    
    print X
    
    
    
    # 导入KMeans聚类相关模块
    
    from sklearn.cluster import Birch
    
    from sklearn.cluster import KMeans
    
    
    
    clf = KMeans(n_clusters=3)
    
    y_pred = clf.fit_predict(X)
    
    # 输出聚类结果,96行数据,每个y_pred对应X一行或一个球员,聚成3类,类标为0、1、2
    
    print clf
    
    
    
    # 可视化绘图
    
    import numpy as np
    
    import matplotlib.pyplot as plt
    
    
    
    # 使用for循环获取第一列和第二列数据
    
    x = [n[0] for n in X]
    
    print x
    
    y = [n[1] for n in X]
    
    print y
    
    
    
    # 坐标
    
    x1 = []
    
    y1 = []
    
    
    
    x2 = []
    
    y2 = []
    
    
    
    x3 = []
    
    y3 = []
    
    
    
    # 分布获取类标0、1、2的数据,赋值给(x1,y1) (x2,y2) (x3,y3)
    
    i = 0
    
    while i < len(x):
    
        if y_pred[i] == 0:
    
            x1.append(X[i][0])
    
            y1.append(X[i][1])
    
        elif y_pred[i] == 1:
    
            x2.append(X[i][0])
    
            y2.append(X[i][1])
    
        elif y_pred[i] == 2:
    
            x3.append(X[i][0])
    
            y3.append(X[i][1])
    
    
    
        i = i + 1
    
    
    
    # 四种颜色 红 绿 蓝 
    
    plot1, = plt.plot(x1,y1,"or",marker="x")
    
    plot2, = plt.plot(x2,y2,"og",marker="o")
    
    plot3, = plt.plot(x3,y3,"ob",marker="*")
    
    
    
    # 绘制标题
    
    plt.title("Kmeans-Basketball Data")
    
    
    
    # 绘制x轴和y轴坐标
    
    plt.xlabel("assists_per_minute")
    
    plt.ylabel("points_per_minute")
    
    
    
    # 设置右上角图例
    
    plt.legend((plot1,plot2,plot3),("A","B","C"),fontsize=10)
    
    
    
    plt.show()
    
    
    结果如下: 102、聚类Kmeans算法

    从结果中可以看出:红色部分助攻很少,得分却很高,应该属于得分后卫;而蓝色部分处于中间部分,得分相比红色部分低一点,但是助攻也有很多,应该属于中锋;绿色部分得分最少,助攻却很多,这一部分球员应该属于控卫。

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