数据分析与挖掘 - R语言：K-means聚类算法

一个简单的例子！
环境：CentOS6.5
Hadoop集群、Hive、R、RHive，具体安装及调试方法见博客内文档。

1、分析题目
--有一个用户点击数据样本（husercollect）
--按用户访问的时间（时）统计
--要求：分析时间和点击次数的聚类情况

2、数据准备

--创建临时表
DROP TABLE if exists tmp.t2_collect;
CREATE TABLE tmp.t2_collect(
    h int,
    cnt int
) COMMENT '用户点击数据临时表';

--插入临时表
insert overwrite table tmp.t2_collect
--分组
select a1.h, count(1) as cnt from(
    --取出时
    select hour(createtime) as h from bdm.husercollect
)a1
group by a1.h;

3、评估K值

#!/usr/bin/Rscript
library(RHive)
rhive.connect(host ='192.168.107.82')
data <- rhive.query('select h,cnt from tmp.t2_collect limit 6000')
x <- data$h
y <- data$cnt

--组合成数据框
df <- data.frame(x, y)
--添加列名
colnames(df) <- c("hour", "cnt")

--cluster.stats函数需要使用fpc库
library(fpc)

--k取2到8评估K
K <- 2:8
--每次迭代30次，避免局部最优
round <- 30
rst <- sapply(K, function(i){
    print(paste("K=",i))
    mean(sapply(1:round,function(r){
        print(paste("Round",r))
        result <- kmeans(df, i)
        stats <- cluster.stats(dist(df), result$cluster)
        stats$avg.silwidth
    }))
})

--加载图形库
library(Cairo)
png("k-points-pic.png", width=800, height=600)
plot(K, rst, type='l', main='outline & R relation', ylab='outline coefficient')

dev.off()
rhive.close()

评估结果：

由上图可见当K=3时，轮廓系数最大。

4、聚类分析

#!/usr/bin/Rscript
library(RHive)
rhive.connect(host ='192.168.107.82')
data <- rhive.query('select h,cnt from tmp.t2_collect limit 6000')
x <- data$h
y <- data$cnt

--组合成数据框
df <- data.frame(x, y)
--添加列名
colnames(df) <- c("hour", "cnt")

--Kmeans
kc <- kmeans(df, 3);

--具体分类情况
--fitted(kc);

library(Cairo)
png("k-means-pic.png", width=800, height=600)
plot(df[c("hour", "cnt")], col = kc$cluster, pch = 8);
points(kc$centers[,c("hour", "cnt")], col = 1:3, pch = 8, cex=2);

dev.off()
rhive.close()

聚类结果：

至此，一个简单的K-means聚类算法实例完成！