K均值算法matlab代码实现

%%%K-meansclear all
clc%% 构造随机数据
mu1=[0 0 0];
S1=[0.23 0 0;0 0.87 0;0 0 0.56];
data1=mvnrnd(mu1,S1,100);   %产生高斯分布数据%%第二类数据
mu2=[1.25 1.25 1.25];
S2=[0.23 0 0;0 0.87 0;0 0 0.56];
data2=mvnrnd(mu2,S2,100);%第三个类数据
mu3=[-1.25 1.25 -1.25];
S3=[0.23 0 0;0 0.87 0;0 0 0.56];
data3=mvnrnd(mu3,S3,100);mu4=[1.5 1.5 1.5];
S4=[0.23 0 0;0 0.87 0;0 0 0.56];
data4 =mvnrnd(mu4,S4,100);%显示数据
figure;
plot3(data1(:,1),data1(:,2),data1(:,3),'+');
title('原始数据');
hold on
plot3(data2(:,1),data2(:,2),data2(:,3),'r+');
plot3(data3(:,1),data3(:,2),data3(:,3),'g+');
plot3(data4(:,1),data4(:,2),data3(:,3),'y+');
grid on;data=[data1;data2;data3;data4];
[row,col] = size(data);
K = 4;
max_iter = 300;%%迭代次数
min_impro = 0.1;%%%%最小步长
display = 1;%%%判定条件
center = zeros(K,col);
U = zeros(K,col);
%% 初始化聚类中心
mi = zeros(col,1);
ma = zeros(col,1);
for i = 1:colmi(i,1) = min(data(:,i));ma(i,1) = max(data(:,i));center(:,i) = ma(i,1) - (ma(i,1) - mi(i,1)) * rand(K,1);
end%% 开始迭代
for o = 1:max_iter%% 计算欧氏距离,用norm函数for i = 1:Kdist{i} = [];for j = 1:rowdist{i} = [dist{i};data(j,:) - center(i,:)];endendminDis = zeros(row,K);for i = 1:rowtem = [];for j = 1:Ktem = [tem norm(dist{j}(i,:))];end[nmin,index] = min(tem);minDis(i,index) = norm(dist{index}(i,:));end%% 更新聚类中心for i = 1:Kfor j = 1:colU(i,j) = sum(minDis(:,i).*data(:,j)) / sum(minDis(:,i));endend%% 判定if displayendif o >1,if max(abs(U - center)) < min_impro;break;elsecenter = U;endend
end%% 返回所属的类别class = [];for i = 1:rowdist = [];for j = 1:Kdist = [dist norm(data(i,:) - U(j,:))];end[nmin,index] = min(dist);class = [class;data(i,:) index];end%% 显示最后结果
[m,n] = size(class);
figure;
title('聚类结果');
hold on;
for i=1:row if class(i,4)==1   plot3(class(i,1),class(i,2),class(i,3),'ro'); elseif class(i,4)==2plot3(class(i,1),class(i,2),class(i,3),'go'); elseif class(i,4) == 3plot3(class(i,1),class(i,2),class(i,3),'bo'); elseplot3(class(i,1),class(i,2),class(i,3),'yo'); end
end
grid on;

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