(这篇文章是关于分裂层次聚类算法的previous问题的延续。)
问题是如何用Python(或任何其他语言)实现这个算法。
算法说明
分裂聚类通过一系列连续分裂进行。在步骤0,所有对象在一个集群中。在每个步骤中,分割一个簇,直到步骤n - 1
所有数据对象分开(形成n
个簇,每个簇都有一个对象)。
每个步骤划分一个群集,让我们将其称为R
分为两个群集A
和B
。最初,A
等于R
,B
为空。在第一阶段,我们必须将一个对象从A
移动到B
。对于i
的每个对象A
,我们计算A
的所有其他对象的平均差异:
上面的等式达到其最大值的对象i'
将被移动,所以我们把
在接下来的阶段,我们会寻找其他要点从A
移至B
。只要A
仍然包含多个对象,我们就会计算
对于i
的每个对象A
,我们会考虑最大化此数量的对象i''
。当上面等式的最大值严格为正时,我们将i''
从A
移动到B
,然后在新A
中查找可能被移动的另一个对象。另一方面,当差异的最大值为负或0时,我们停止该过程,R
分为A
和B
已完成。
在分裂算法的每一步,我们还必须决定要分割哪个群集。为此,我们计算直径
对于上一步之后可用的每个群集Q
,并选择直径最大的群集。
我的起始代码粘贴在下面。实际上脚本会返回ValueError: list.remove(x): x not in list
。
# Dissimilarity matrix
dm = [
[ 0, 2, 6, 10, 9],
[ 2, 0, 5, 9, 8],
[ 6, 5, 0, 4, 5],
[10, 9, 4, 0, 3],
[ 9, 8, 5, 3 ,0]]
# Create splinter and remaining group
splinter = []
remaining = range(len(dm))
# Find record ra that has the greatest average distance from the rest of the records
ra = 0
dMax = -999
for i in range(len(dm)):
dSum = 0
for j in range(len(dm)):
if i == j:
continue
dSum += dm[i][j]
if dMax < dSum:
dMax = dSum
ra = i
splinter.append(ra)
remaining.remove(ra)
# Check every record in remaining and moves the record if record is closer to splinter
bChanged = True
while bChanged:
bChanged = False
for i in range(len(remaining)):
d1 = 0.0
for j in range(len(splinter)):
d1 += dm[i][j]
d1 /= float(len(splinter))
d2 = 0.0
for k in range(len(remaining)):
if i == k:
continue
d2 += dm[i][k]
if len(remaining) > 1:
d2 /= (len(remaining) - 1.0)
if d1 < d2:
bChanged = True
splinter.append(i)
remaining.remove(i)
break