K-Means（K均值）算法

昨晚在脑内推导了一晚上的概率公式，没推导出来，今早师姐三言两语说用K-Means解决，太桑心了，昨晚一晚上没睡好。

小笨鸟要努力啊，K-Means，最简单的聚类算法，好好实现一下。

思路：

　　共有M个样本，设定K值作为样本的聚类个数（K值的设定很讲究，我还没去研究）。

　　随机产生K个点作为初始的 类核心。

　　do{

　　　　计算M个样本与K个类核心的距离，取距离最小的类核心为该样本的 类别。

　　　　聚一次结束后，根据每个类的样本，计算 聚类的 新 类核心。

　　}while(所有的类核心都没有变化，即该系统已经达到稳态，在继续循环下去也是同样的结果);

疑问：

　　收敛条件，是否能够设定为所有样本距离其类核心的距离和不在变小？

实现代码：

 #include <stdio.h>
 #include <time.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <math.h>
 #include <string.h>
 #include <limits.h>

 typedef struct Node{
     double x;
     double y;
     int group;
 }Node;
 #define NodeNum 50
 #define k 10

 int main(){
     FILE* f = fopen("in.txt","w+");
     FILE* f2 = fopen("out.txt","w+");
     srand((int)time());
     Node node[NodeNum];
     for(int i =  ; i < NodeNum ; i++){
         node[i].x = +(int)(20.0*rand()/(RAND_MAX+1.0));
         node[i].y = +(int)(20.0*rand()/(RAND_MAX+1.0));
     }
     for(int i =  ; i < NodeNum ; i++){
         printf("x = %.1lf , y = %.1lf\n",node[i].x , node[i].y);
         fprintf(f,"%.1lf\t%.1lf\n",node[i].x , node[i].y);
     }

     Node circle[k];
     for(int i =  ; i < k ; i++){
         circle[i].x = +(int)(20.0*rand()/(RAND_MAX+1.0));
         circle[i].y = +(int)(20.0*rand()/(RAND_MAX+1.0));
     }
     for(int i =  ; i < k ; i++){
         printf("circle X= %.1lf , circle Y = %.1lf\n",circle[i].x , circle[i].y);
         fprintf(f,"%.1lf\t%.1lf\n",circle[i].x , circle[i].y);
     }

     int times = ;
     bool change = false;
     do{
         double sumDis = ;
         for(int i =  ; i < NodeNum ; i++){
             double minDis = INT_MAX;
             for(int j =  ; j < k ; j++){
                 double curDis = pow((double)abs(node[i].x - circle[j].x),) +
                     pow((double)abs(node[i].y - circle[j].y),);
                 if(curDis < minDis){
                     minDis = curDis;
                     node[i].group = j;
                 }
             }
             sumDis += minDis;
         }

         int newX[k] = {},newY[k] = {};
         for(int j =  ; j < k ; j++){
             int tempX =  , tempY =  ,count = ;
             for(int i =  ; i < NodeNum ; i++){
                 if(node[i].group == j){
                     count++;
                     tempX += node[i].x;
                     tempY += node[i].y;
                 }
             }
             newX[j] = tempX * 1.0 / count;
             newY[j] = tempY * 1.0 / count;
         }
         change = false;
         for(int i =  ; i < k ; i++){
             if(abs(circle[i].x - newX[i]) > 0.00001 || abs(circle[i].y - newY[i]) > 0.00001 ){
                 change = true;
                 break;
             }
         }
         if(change){
             for(int i =  ; i < k ; i++){
                 circle[i].x = newX[i];
                 circle[i].y = newY[i];
             }
         }
         printf("times = %d \t ************************* sumDis = %.5lf \n" , times++ , sumDis);
         /*for(int i = 0 ; i < NodeNum ; i++){
             printf("x = %.1lf , y = %.1lf , group = %d \n",node[i].x , node[i].y , node[i].group);
             fprintf(f2,"%.1lf\t%.1lf\t%d\n",node[i].x , node[i].y , node[i].group);
         }*/
         for(int m =  ; m < k ; m++){
             printf("circle X = %.1f , circle Y = %.1f\n",circle[m].x , circle[m].y);
             fprintf(f2,"%.1lf\t%.1lf\n",circle[m].x , circle[m].y);
         }
     }while(change);

     return ;
 }