K均值聚类法和系统聚类法是两种常用的聚类分析方法,它们在原理、步骤和适用条件上有所不同。
K均值聚类法(K-Means Clustering)
原理:
K均值聚类法是一种基于距离的聚类方法,它通过迭代的方式将数据点分配到K个簇中,使得每个簇内的数据点之间的距离最小,而簇与簇之间的距离最大。它假设簇是球形的,并且簇内数据点之间的距离是均方误差。
步骤:
1. 随机选择K个数据点作为初始聚类中心。
2. 将每个数据点分配到最近的聚类中心。
3. 重新计算每个簇的聚类中心。
4. 重复步骤2和3,直到聚类中心不再变化或达到最大迭代次数。
适用条件:
数据量不是特别大,因为K均值聚类法计算量大。
数据分布较为均匀,簇形状近似球形。
聚类数目K已知或可以通过某种方法确定。
系统聚类法(Hierarchical Clustering)
原理:
系统聚类法是一种层次聚类方法,它通过将数据点或簇不断合并形成更大的簇,直到所有数据点或簇合并为一个簇。它分为自底向上的凝聚聚类和自顶向下的分裂聚类两种形式。
步骤:
1. 将每个数据点视为一个簇。
2. 计算所有簇之间的距离,选择距离最近的两个簇合并为一个簇。
3. 重复步骤2,直到所有数据点或簇合并为一个簇。
适用条件:
数据量可以较大,因为系统聚类法不需要预先指定簇的数量。
数据分布没有特定的形状要求,可以处理任意形状的簇。
总结
K均值聚类法适用于数据量不是特别大,簇形状近似球形,且簇数量已知或可估计的情况。
系统聚类法适用于数据量较大,簇形状不固定,且不需要预先指定簇数量的情况。
选择哪种聚类方法取决于具体问题的需求、数据的特点以及计算资源的限制。