系统聚类法的步骤
系统聚类法(Hierarchical Clustering)是一种常见的聚类方法,用于将相似的数据点或样本分组。常用于无监督学习、数据分析、数据挖掘等领域,可以发现数据之间的层次结构并将其呈现在树形状的图中。
本文将从多个角度分析系统聚类法的步骤,包括:
1.系统聚类法的基本原理
系统聚类法是将样本或数据点不断合并为一组,最终形成完整的聚类结果。整个过程可以看作是一棵树形结构,最终形成的树状结构称为系统聚类树(Dendrogram)。
系统聚类法的基本原理是先将每个数据点看作一个单独的小类,然后合并相似度最高的两个小类,不断地进行合并,直到所有数据点都被合并成一个大类为止。在这个过程中,需要确定每一次合并的相似度计算方法。
2.相似度计算方法
相似度计算是系统聚类法的关键步骤之一,也是构建系统聚类树的基础。相似度计算的方法包括:
(1)欧氏距离(Euclidean Distance):在欧氏空间中,数据点的距离可以通过勾股定理计算。两个数据点之间的距离越短,它们的相似度就越高。
(2)曼哈顿距离(Manhattan Distance):曼哈顿距离是两个点在标准坐标系上的绝对轴距总和。两个数据点之间的曼哈顿距离越短,它们的相似度就越高。
(3)切比雪夫距离(Chebyshev Distance):切比雪夫距离是指两个点之间各坐标数值差的绝对值的最大值。两个数据点之间的切比雪夫距离越短,它们的相似度就越高。
3.系统聚类法的具体步骤
系统聚类法的具体步骤包括:
(1)首先将每一个数据点看成一个小类。
(2)计算相邻两个数据点的距离。
(3)根据相似度计算方法,计算每个小类与其他小类的距离。
(4)选择距离最小的两个小类进行合并。
(5)重新计算合并后的小类与其他小类的距离。
(6)重复步骤(4)和(5),直到所有节点合并为一个大类为止。
4.系统聚类树的生成
系统聚类树是系统聚类法的结果之一,将相似的数据点合并成为一个大类,并且根据合并的先后顺序,形成一棵树状结构。可以通过系统聚类树表示数据点之间的相似度,从而方便对数据的分析和理解。
5.优缺点分析
系统聚类法有如下优缺点:
(1)优点:具有很高的灵活性和可移植性,可以应用于不同的数据分析场景中。
(2)缺点:合并的顺序对于最终的结果会产生影响,因此需要对结果进行多次比较和分析。
6.