活动介绍

给出以下6个五维样本X1,X2,X3,X4,X5和X6。 X1=[0,3,1,2,0]T,X2=[1,3,0,1,0]T,X3=[3,3,0,0,1]T, X4=[1,1,0,2,0]T,X5=[3,2,1,2,1]T,X6=[4,1,1,1,0]T 本次实验对上面6个样本按照最小距离准则进行聚类分析,编

时间: 2025-06-02 17:25:56 浏览: 14
### 使用最小距离准则对五维样本数据进行聚类分析 #### 背景介绍 层次聚类是一种基于距离度量的聚类方法,其核心思想是通过计算样本之间的相似性(通常采用欧氏距离),逐步将距离最近的两个簇合并为一个新的簇,直至满足特定条件停止[^1]。对于五维样本数据而言,可以通过定义合适的距离函数来衡量不同样本之间的差异。 #### 数据准备 假设我们有如下一组五维样本数据 \( X \),其中每一行表示一个样本: \[ X = \begin{bmatrix} x_{1,1} & x_{1,2} & x_{1,3} & x_{1,4} & x_{1,5}\\ x_{2,1} & x_{2,2} & x_{2,3} & x_{2,4} & x_{2,5}\\ ...\\ x_{n,1} & x_{n,2} & x_{n,3} & x_{n,4} & x_{n,5} \end{bmatrix} \] 每条记录是一个长度为 5 的向量,代表五个维度上的数值。 #### 计算欧氏距离矩阵 为了应用最小距离准则,首先需要构建样本两两之间的欧氏距离矩阵 \( D \)。设任意两点 \( A(x_1, y_1, z_1, w_1, v_1) \) 和 \( B(x_2, y_2, z_2, w_2, v_2) \),它们之间的欧氏距离可由下式给出: \[ d(A,B) = \sqrt{(x_1-x_2)^2 + (y_1-y_2)^2 + (z_1-z_2)^2 + (w_1-w_2)^2 + (v_1-v_2)^2}. \] 利用此公式逐一遍历所有可能的点对组合即可得到完整的距离矩阵 \( D \)[^1]。 #### 实现过程 以下是具体的实现流程以及对应的 Python 示例代码展示如何操作这些步骤: ```python import numpy as np from scipy.spatial.distance import pdist, squareform def hierarchical_clustering_min_distance(data, threshold): """ Perform agglomerative clustering using the minimum distance criterion. Parameters: data (numpy.ndarray): The dataset with shape (n_samples, n_features). threshold (float): Distance threshold to stop merging clusters. Returns: list of lists: Each sublist represents a cluster containing indices from original data array. """ # Step 1: Compute pairwise distances between all points dist_matrix_condensed = pdist(data, metric='euclidean') dist_matrix_square = squareform(dist_matrix_condensed) # Initialize each point as its own cluster represented by index sets current_clusters = [[i] for i in range(len(data))] while True: min_dist = float('inf') merge_pair = (-1,-1) # Find two closest clusters based on their minimal inter-cluster distance num_clusters = len(current_clusters) for idx_i in range(num_clusters): for idx_j in range(idx_i+1, num_clusters): ci_indices_set = set(current_clusters[idx_i]) cj_indices_set = set(current_clusters[idx_j]) pair_distances = [ dist_matrix_square[i][j] for i in ci_indices_set for j in cj_indices_set ] curr_min_between_ci_cj = min(pair_distances) if curr_min_between_ci_cj < min_dist: min_dist = curr_min_between_ci_cj merge_pair = (idx_i,idx_j) # If no pairs have smaller than given threshold then terminate procedure if min_dist >= threshold or not merge_pair[0]>=0 : break # Merge found nearest clusters into one new single entity merged_cluster_idx = max(merge_pair)+1 combined_memberships = ( current_clusters.pop(max(merge_pair))+current_clusters.pop(min(merge_pair)) ) current_clusters.insert(merged_cluster_idx ,combined_memberships ) return current_clusters # Example usage if __name__ == "__main__": five_dimensional_data = np.array([ [1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0], [9.0, 8.0, 7.0, 6.0, 5.0], [1.1, 2.1, 3.1, 4.1, 5.1], [8.9, 7.9, 6.9, 5.9, 4.9] ]) result_clusters = hierarchical_clustering_min_distance(five_dimensional_data, threshold=2.0) print("Resulting Clusters:",result_clusters) ``` 上述程序实现了基于最小距离标准的凝聚型分层聚类功能,并允许指定终止聚合的距离门限值 `threshold` 参数控制最终形成的类别数量。 #### 结果解释 运行以上脚本后会输出若干组索引列表形式的结果集合,每一个子列表即对应着发现的一个独立群组成员编号位置关系说明文档[^1]。
阅读全文

最新推荐

recommend-type

微软解决方案面向服务的架构.doc

微软解决方案面向服务的架构.doc
recommend-type

Huawei S6780-H-V600R024SPH120

Huawei S6780-H_V600R024SPH120,里面包含补丁说明书和补丁安装指导书,该补丁支持哪些型号,支持哪些版本可以安装当前补丁,请参考补丁说明书和补丁安装指导书。
recommend-type

网络营销案例分析概述.pptx

网络营销案例分析概述.pptx
recommend-type

2025广西省道路路网矢量数据图层Shp数据最新版下载

2025广西省道路路网矢量数据图层,shp格式,包含多级道路分类属性,路名等属性,包含全省几十万条道路,坐标系为WGS1984坐标系统
recommend-type

最新中国移动通信年度报告样本 (1)(1).doc

最新中国移动通信年度报告样本 (1)(1).doc
recommend-type

VC图像编程全面资料及程序汇总

【标题】:"精通VC图像编程资料全览" 【知识点】: VC即Visual C++,是微软公司推出的一个集成开发环境(IDE),专门用于C++语言的开发。VC图像编程涉及到如何在VC++开发环境中处理和操作图像。在VC图像编程中,开发者通常会使用到Windows API中的GDI(图形设备接口)或GDI+来进行图形绘制,以及DirectX中的Direct2D或DirectDraw进行更高级的图形处理。 1. GDI(图形设备接口): - GDI是Windows操作系统提供的一套应用程序接口,它允许应用程序通过设备无关的方式绘制图形。 - 在VC图像编程中,主要使用CDC类(设备上下文类)来调用GDI函数进行绘制,比如绘制线条、填充颜色、显示文本等。 - CDC类提供了很多函数,比如`MoveTo`、`LineTo`、`Rectangle`、`Ellipse`、`Polygon`等,用于绘制基本的图形。 - 对于图像处理,可以使用`StretchBlt`、`BitBlt`、`TransparentBlt`等函数进行图像的位块传输。 2. GDI+: - GDI+是GDI的后继技术,提供了更丰富的图形处理功能。 - GDI+通过使用`Graphics`类来提供图像的绘制、文本的渲染、图像的处理和颜色管理等功能。 - GDI+引入了对矢量图形、渐变色、复杂的文本格式和坐标空间等更高级的图形处理功能。 - `Image`类是GDI+中用于图像操作的基础类,通过它可以进行图像的加载、保存、旋转、缩放等操作。 3. DirectX: - DirectX是微软推出的一系列API集合,用于在Windows平台上进行高性能多媒体编程。 - DirectX中的Direct2D是用于硬件加速的二维图形API,专门用于UI元素和简单的图形渲染。 - DirectDraw主要用于硬件加速的位图操作,比如全屏游戏开发中的画面渲染。 4. 位图操作: - 在VC图像编程中,位图操作是一个重要的部分。需要了解如何加载、保存和处理位图(BMP)文件。 - 可以使用位图文件格式的解析,来访问位图的像素数据,进行像素级别的图像处理和修改。 5. 高级图像处理技术: - 包括图像滤镜、图像转换、图像压缩和解压缩技术。 - 需要掌握一些图像处理算法,比如卷积、FFT(快速傅里叶变换)、DCT(离散余弦变换)等。 - 了解图像的色彩空间转换,比如RGB到YUV的转换,这在视频处理中非常重要。 6. 图像库的使用: - 除了直接使用API进行图像处理之外,还可以使用开源的图像处理库,如OpenCV。 - OpenCV是一个跨平台的计算机视觉和机器学习软件库,它提供了很多高级的图像处理功能。 【压缩包子文件的文件名称列表】: VC++ 文件名称列表显示为"VC++",这表明文件包中可能包含了Visual C++的项目、源代码文件、动态链接库(DLLs)、编译器设置、链接器设置等。如果要使用这些文件进行VC图像编程,需要确保Visual C++开发环境已经安装并且配置好,同时需要安装好所有依赖的库和工具。 要开始VC图像编程,开发者需要具备C++编程基础,熟悉Windows编程概念,并且对图形学有一定的了解。掌握VC图像编程技巧,对于进行桌面应用程序开发、图像处理软件开发以及游戏开发等都是至关重要的。
recommend-type

Pokemmo响应速度翻倍:多线程处理的高级技巧

# 摘要 多线程处理是提高软件并发性能和响应速度的关键技术,本文从基础概念与优势出发,深入探讨了多线程的实现机制,包括线程模型、调度算法、编程关键技术、线程安全性最佳实践、死锁预防与处理等方面。通
recommend-type

人名列表滚动抽奖

<think>嗯,用户想实现一个滚动抽奖功能,需要前端动画效果和随机选择逻辑。首先,我得考虑前端怎么实现滚动效果。可能用CSS动画或者JavaScript的requestAnimationFrame?比如,使用CSS的@keyframes来控制位移,或者用JS动态更新样式。然后,随机选择算法,可能需要确保公平性,比如用Fisher-Yates洗牌算法,或者用Math.random()来生成随机索引。然后,用户可能需要平滑的滚动动画,比如先快速滚动,然后逐渐减速,最后停在选中的人名上。这可能需要设置定时器,逐步改变位置,或者使用CSS过渡效果。另外,还要考虑性能,避免页面卡顿,可能需要使用硬件加
recommend-type

一站式JSF开发环境:即解压即用JAR包

标题:“jsf开发完整JAR包”所指的知识点: 1. JSF全称JavaServer Faces,是Java EE(现EE4J)规范之一,用于简化Java Web应用中基于组件的用户界面构建。JSF提供了一种模型-视图-控制器(MVC)架构的实现,使得开发者可以将业务逻辑与页面表示分离。 2. “开发完整包”意味着这个JAR包包含了JSF开发所需的所有类库和资源文件。通常来说,一个完整的JSF包会包含核心的JSF库,以及一些可选的扩展库,例如PrimeFaces、RichFaces等,这些扩展库提供了额外的用户界面组件。 3. 在一个项目中使用JSF,开发者无需单独添加每个必要的JAR文件到项目的构建路径中。因为打包成一个完整的JAR包后,所有这些依赖都被整合在一起,极大地方便了开发者的部署工作。 4. “解压之后就可以直接导入工程中使用”表明这个JAR包是一个可执行的归档文件,可能是一个EAR包或者一个可直接部署的Java应用包。解压后,开发者只需将其内容导入到他们的IDE(如Eclipse或IntelliJ IDEA)中,或者将其放置在Web应用服务器的正确目录下,就可以立即进行开发。 描述中所指的知识点: 1. “解压之后就可以直接导入工程中使用”说明这个JAR包是预先配置好的,它可能包含了所有必要的配置文件,例如web.xml、faces-config.xml等,这些文件是JSF项目运行所必需的。 2. 直接使用意味着减少了开发者配置环境和处理依赖的时间,有助于提高开发效率。 标签“jsf jar包”所指的知识点: 1. 标签指明了JAR包的内容是专门针对JSF框架的。因此,这个JAR包包含了JSF规范所定义的API以及可能包含的具体实现,比如Mojarra或MyFaces。 2. “jar包”是一种Java平台的归档文件格式,用于聚合多个文件到一个文件中。在JSF开发中,JAR文件经常被用来打包和分发库或应用程序。 文件名称列表“jsf”所指的知识点: 1. “jsf”文件名可能意味着这是JSF开发的核心库,它应该包含了所有核心的JavaServer Faces类文件以及资源文件。 2. 如果是使用特定版本的JSF,例如“jsf-2.2.jar”,则表明文件内包含了对应版本的JSF实现。这种情况下,开发者必须确认他们所使用的Web服务器或应用程序服务器支持该版本的JSF。 3. 文件名称也可能是“jsf-components.jar”、“jsf-impl.jar”等,表明这个JAR包是JSF的一个子模块或特定功能组件。例如,“jsf-components.jar”可能包含了一系列用于在JSF应用中使用的自定义组件。 4. 对于开发者而言,了解文件名称中所蕴含的信息非常重要,因为这将决定他们需要下载哪些JAR包来满足特定项目的需求。 综合以上信息,开发者在使用JSF进行Java Web应用开发时,会通过一个预先配置好的JAR包来快速地搭建和启动项目。这样做不仅简化了项目初始化的过程,也使得开发者能够更加聚焦于业务逻辑的实现和界面设计,而不必深究底层框架配置的细节。
recommend-type

Pokemmo内存优化揭秘:专家教你如何降低50%资源消耗

# 摘要 本文综述了Pokemmo游戏的内存优化方法,从内存管理基础出发,探讨内存使用效率的影响因素,并介绍了性能监控与分析工具。在内存优化实践技巧章节中,详细讨论了代码层面的优化、数据结构和算法选择对内存效率的影响,并通过案例分析展示了实际的优化过程。针对Pokemmo游戏特点,分析了内存消耗特性并提出了特定优化技术。最后,本文展望了未来内存管理技术的发展方向,以及游戏开发中面临的新挑战,为Pokemmo及类似游戏提供了优化建议。 # 关键字 内存优化;内存管理;性能监控;数据结构;算法效率;游戏开发 参考资源链接:[Pokemmo必备资源包:四种ROM与汉化补丁](https://we