Python实现DBSCAN聚类算法并样例测试 Python实现DBSCAN聚类算法并样例

什么是聚类算法 【Python实现DBSCAN聚类算法并样例测试】聚类是一种机器学习技术，它涉及到数据点的分组。给定一组数据点，我们可以使用聚类算法将每个数据点划分为一个特定的组。理论上，同一组中的数据点应该具有相似的属性和/或特征，而不同组中的数据点应该具有高度不同的属性和/或特征。聚类是一种无监督学习的方法，是许多领域中常用的统计数据分析技术。
常用的算法包括K-MEANS、高斯混合模型（Gaussian Mixed Model，GMM）、自组织映射神经网络（Self-Organizing Map，SOM）
重点给大家介绍Python实现DBSCAN聚类算法并通过简单样例测试。
发现高密度的核心样品并从中膨胀团簇。
Python代码如下：

# -*- coding: utf-8 -*-"""Demo of DBSCAN clustering algorithmFinds core samples of high density and expands clusters from them."""print(__doc__)# 引入相关包import numpy as npfrom sklearn.cluster import DBSCANfrom sklearn import metricsfrom sklearn.datasets.samples_generator import make_blobsfrom sklearn.preprocessing import StandardScalerimport matplotlib.pyplot as plt# 初始化样本数据centers = [[1, 1], [-1, -1], [1, -1]]X, labels_true = make_blobs(n_samples=750, centers=centers, cluster_std=0.4,random_state=0)X = StandardScaler().fit_transform(X)# 计算DBSCANdb = DBSCAN(eps=0.3, min_samples=10).fit(X)core_samples_mask = np.zeros_like(db.labels_, dtype=bool)core_samples_mask[db.core_sample_indices_] = Truelabels = db.labels_# 聚类的结果n_clusters_ = len(set(labels)) - (1 if -1 in labels else 0)n_noise_ = list(labels).count(-1)print('Estimated number of clusters: %d' % n_clusters_)print('Estimated number of noise points: %d' % n_noise_)print("Homogeneity: %0.3f" % metrics.homogeneity_score(labels_true, labels))print("Completeness: %0.3f" % metrics.completeness_score(labels_true, labels))print("V-measure: %0.3f" % metrics.v_measure_score(labels_true, labels))print("Adjusted Rand Index: %0.3f"% metrics.adjusted_rand_score(labels_true, labels))print("Adjusted Mutual Information: %0.3f"% metrics.adjusted_mutual_info_score(labels_true, labels,average_method='arithmetic'))print("Silhouette Coefficient: %0.3f"% metrics.silhouette_score(X, labels))# 绘出结果unique_labels = set(labels)colors = [plt.cm.Spectral(each)for each in np.linspace(0, 1, len(unique_labels))]for k, col in zip(unique_labels, colors):if k == -1:col = [0, 0, 0, 1]class_member_mask = (labels == k)xy = X[class_member_mask & core_samples_mask]plt.plot(xy[:, 0], xy[:, 1], 'o', markerfacecolor=tuple(col),markeredgecolor='k', markersize=14)xy = X[class_member_mask & ~core_samples_mask]plt.plot(xy[:, 0], xy[:, 1], 'o', markerfacecolor=tuple(col),markeredgecolor='k', markersize=6)plt.title('Estimated number of clusters: %d' % n_clusters_)plt.show()

测试结果如下：
最终结果绘图：