典型的聚类算法有:
K-means算法:将n个数据点分成k个簇,每个数据点属于距其最近的簇,簇的中心点通过所有点的均值计算得到。
层次聚类算法:通过不断合并或分裂簇来建立聚类树,包括凝聚层次聚类和分裂层次聚类两种方法。
密度聚类算法:通过给定密度阈值来确定簇,相对稠密的区域被视为簇的中心点,较稀疏的区域则被视为噪声。
基于概率模型的聚类算法:使用统计学方法,利用概率分布模型来描述数据,并通过最大化似然函数来确定簇。
谱聚类算法:通过计算样本之间的相似度矩阵,并将其转换为拉普拉斯矩阵,通过计算拉普拉斯矩阵的特征向量进行聚类。
K-means算法是一种常用的聚类算法,其原理如下:
初始化:随机选择k个初始质心,每个质心表示一个簇的中心点。
分配:对于每个数据点,计算其到k个质心的距离,将其分配给距离最近的质心所表示的簇。
重新计算质心:对于每个簇,重新计算其所有点的均值,得到新的质心位置。
重复2和3步,直到质心位置不再改变或达到预定的迭代次数。
K-means算法的不足包括:
对于数据分布较为复杂或存在异常值的情况,K-means算法的聚类效果不太理想,容易出现偏差。
K-means算法需要预先指定簇的数量k,但在实际情况中,确定簇的数量比较困难,容易影响聚类结果。
K-means算法的初始质心位置是随机选择的,容易受到初始值的影响,可能导致不同的聚类结果。
K-means算法只适用于欧几里得距离,无法处理其他类型的距离度量。