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public class BasicKMeans {
    
/**
     * 
@param args
     
*/
    
public static void main(String[] args) {
        
long time = System.currentTimeMillis();
        
double[] p = new double[] { 123567910111001502001000 };
        
int k = 5;
        
double[][] g;
        g 
= cluster(p, k);
        
for (int i = 0; i < g.length; i++) {
            
for (int j = 0; j < g[i].length; j++) {
                System.out.print(g[i][j]);
                System.out.print(
"\t");
            }
            System.out.println();
        }
        System.out.println(System.currentTimeMillis() 
- time);
    }
    
    
/*
     * 聚类函数主体。 针对一维 double 数组。指定聚类数目 k。 将数据聚成 k 类。
     
*/
    
public static double[][] cluster(double[] p, int k) {
        
// 存放聚类旧的聚类中心
        double[] c = new double[k];
        
// 存放新计算的聚类中心
        double[] nc = new double[k];
        
// 存放放回结果
        double[][] g;
        
// 初始化聚类中心
        
// 经典方法是随机选取 k 个
        
// 本例中采用前 k 个作为聚类中心
        
// 聚类中心的选取不影响最终结果
        for (int i = 0; i < k; i++) {
            c[i] 
= p[i];
        }
        
// 循环聚类,更新聚类中心
        
// 到聚类中心不变为止
        while (true) {
            
// 根据聚类中心将元素分类
            g = group(p, c);
            
// 计算分类后的聚类中心
            for (int i = 0; i < g.length; i++) {
                nc[i] 
= center(g[i]);
            }
            
// 如果聚类中心不同
            if (!equal(nc, c)) {
                
// 为下一次聚类准备
                c = nc;
                nc 
= new double[k];
            } 
else {
                
break;
            }
        }
        
// 返回聚类结果
        return g;
    }
    
    
/*
     * 聚类中心函数 简单的一维聚类返回其算数平均值 可扩展
     
*/
    
public static double center(double[] p) {
        
return sum(p) / p.length;
    }
    
    
/*
     * 给定 double 型数组 p 和聚类中心 c。 根据 c 将 p 中元素聚类。返回二维数组。 存放各组元素。
     
*/
    
public static double[][] group(double[] p, double[] c) {
        
// 中间变量,用来分组标记
        int[] gi = new int[p.length];
        
// 考察每一个元素 pi 同聚类中心 cj 的距离
        
// pi 与 cj 的距离最小则归为 j 类
        for (int i = 0; i < p.length; i++) {
            
// 存放距离
            double[] d = new double[c.length];
            
// 计算到每个聚类中心的距离
            for (int j = 0; j < c.length; j++) {
                d[j] 
= distance(p[i], c[j]);
            }
            
// 找出最小距离
            int ci = min(d);
            
// 标记属于哪一组
            gi[i] = ci;
        }
        
// 存放分组结果
        double[][] g = new double[c.length][];
        
// 遍历每个聚类中心,分组
        for (int i = 0; i < c.length; i++) {
            
// 中间变量,记录聚类后每一组的大小
            int s = 0;
            
// 计算每一组的长度
            for (int j = 0; j < gi.length; j++) {
                
if (gi[j] == i) {
                    s
++;
                }
            }
            
// 存储每一组的成员
            g[i] = new double[s];
            s 
= 0;
            
// 根据分组标记将各元素归位
            for (int j = 0; j < gi.length; j++) {
                
if (gi[j] == i) {
                    g[i][s] 
= p[j];
                    s
++;
                }
            }
        }
        
// 返回分组结果
        return g;
    }
    
    
/*
     * 计算两个点之间的距离, 这里采用最简单得一维欧氏距离, 可扩展。
     
*/
    
public static double distance(double x, double y) {
        
return Math.abs(x - y);
    }
    
    
/*
     * 返回给定 double 数组各元素之和。
     
*/
    
public static double sum(double[] p) {
        
double sum = 0.0;
        
for (int i = 0; i < p.length; i++) {
            sum 
+= p[i];
        }
        
return sum;
    }
    
    
/*
     * 给定 double 类型数组,返回最小值得下标。
     
*/
    
public static int min(double[] p) {
        
int i = 0;
        
double m = p[0];
        
for (int j = 1; j < p.length; j++) {
            
if (p[j] < m) {
                i 
= j;
                m 
= p[j];
            }
        }
        
return i;
    }
    
    
/*
     * 判断两个 double 数组是否相等。 长度一样且对应位置值相同返回真。
     
*/
    
public static boolean equal(double[] a, double[] b) {
        
if (a.length != b.length) {
            
return false;
        } 
else {
            
for (int i = 0; i < a.length; i++) {
                
if (a[i] != b[i]) {
                    
return false;
                }
            }
        }
        
return true;
    }
}
posted on 2012-01-12 15:37 SIMONE 阅读(319) 评论(0)  编辑  收藏 所属分类: JAVA

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