溫馨提示×

您好,登錄后才能下訂單哦!

密碼登錄×
登錄注冊(cè)×
其他方式登錄
點(diǎn)擊 登錄注冊(cè) 即表示同意《億速云用戶服務(wù)條款》

C++聚類算法中的自適應(yīng)距離度量

發(fā)布時(shí)間:2024-11-11 12:41:48 來源:億速云 閱讀:79 作者:小樊 欄目:編程語言

在C++中實(shí)現(xiàn)聚類算法時(shí),自適應(yīng)距離度量是一種根據(jù)數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的距離進(jìn)行加權(quán)的方法,它可以提高聚類效果

首先,我們需要包含必要的頭文件并定義一些輔助函數(shù):

#include <iostream>
#include <vector>
#include <cmath>
#include <algorithm>

// 計(jì)算兩點(diǎn)之間的歐幾里得距離
double euclidean_distance(const std::vector<double>& a, const std::vector<double>& b) {
    double sum = 0;
    for (size_t i = 0; i < a.size(); ++i) {
        sum += pow(a[i] - b[i], 2);
    }
    return sqrt(sum);
}

// 自適應(yīng)距離度量
double adaptive_distance(const std::vector<double>& a, const std::vector<double>& b, double alpha) {
    double distance = euclidean_distance(a, b);
    return alpha * distance + (1 - alpha) * 1; // 使用1作為最小距離閾值
}

接下來,我們可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的聚類算法,如K-means:

// K-means聚類算法
void kmeans(std::vector<std::vector<double>>& data, int k, int max_iterations) {
    // 初始化質(zhì)心
    std::vector<std::vector<double>> centroids(k);
    for (int i = 0; i < k; ++i) {
        centroids[i] = data[i];
    }

    // 聚類過程
    for (int iteration = 0; iteration < max_iterations; ++iteration) {
        std::vector<std::vector<int>> clusters(k);
        std::vector<double> distances(data.size());

        // 計(jì)算每個(gè)點(diǎn)到質(zhì)心的距離并分配到最近的質(zhì)心
        for (size_t i = 0; i < data.size(); ++i) {
            double min_distance = DBL_MAX;
            int closest_centroid = 0;
            for (int j = 0; j < k; ++j) {
                double distance = adaptive_distance(data[i], centroids[j]);
                if (distance < min_distance) {
                    min_distance = distance;
                    closest_centroid = j;
                }
            }
            clusters[closest_centroid].push_back(i);
            distances[i] = min_distance;
        }

        // 更新質(zhì)心
        std::vector<std::vector<double>> new_centroids(k);
        for (int i = 0; i < k; ++i) {
            if (!clusters[i].empty()) {
                std::vector<double> cluster_mean(data[0].size(), 0);
                for (int index : clusters[i]) {
                    for (size_t j = 0; j < data[0].size(); ++j) {
                        cluster_mean[j] += data[index][j];
                    }
                }
                for (size_t j = 0; j < cluster_mean.size(); ++j) {
                    cluster_mean[j] /= clusters[i].size();
                }
                new_centroids[i] = cluster_mean;
            }
        }

        // 檢查質(zhì)心是否收斂
        bool converged = true;
        for (int i = 0; i < k; ++i) {
            if (euclidean_distance(centroids[i], new_centroids[i]) > 1e-6) {
                converged = false;
                break;
            }
        }

        if (converged) {
            break;
        }

        centroids = new_centroids;
    }
}

最后,我們可以使用以下代碼測(cè)試我們的K-means聚類算法:

int main() {
    std::vector<std::vector<double>> data = {{1, 2}, {1.5, 1.8}, {5, 8}, {8, 8}, {1, 0.6}, {9, 11}};
    int k = 2;
    int max_iterations = 100;

    kmeans(data, k, max_iterations);

    std::cout << "質(zhì)心:" << std::endl;
    for (const auto& centroid : centroids) {
        std::cout << "[" << centroid[0] << ", " << centroid[1] << "]" << std::endl;
    }

    return 0;
}

這個(gè)例子中,我們使用了自適應(yīng)距離度量來計(jì)算數(shù)據(jù)點(diǎn)到質(zhì)心的距離。adaptive_distance函數(shù)接受一個(gè)參數(shù)alpha,用于控制距離度量的權(quán)重。當(dāng)alpha接近1時(shí),距離度量將更依賴于歐幾里得距離;當(dāng)alpha接近0時(shí),距離度量將更依賴于最小距離閾值(這里設(shè)為1)。

向AI問一下細(xì)節(jié)

免責(zé)聲明:本站發(fā)布的內(nèi)容(圖片、視頻和文字)以原創(chuàng)、轉(zhuǎn)載和分享為主,文章觀點(diǎn)不代表本網(wǎng)站立場(chǎng),如果涉及侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系站長(zhǎng)郵箱:is@yisu.com進(jìn)行舉報(bào),并提供相關(guān)證據(jù),一經(jīng)查實(shí),將立刻刪除涉嫌侵權(quán)內(nèi)容。

c++
AI