MATLAB 本身并没有直接提供 K-MEDOIDS
的函数,但 K-MEDOIDS
或称为 PAM
(Partitioning Around Medoids) 是 K-means 聚类算法的一个变种,其中每个簇的中心点(质心)是一个实际的数据点(称为 medoid),而不是像 K-means 那样是簇中所有点的平均值。
要在 MATLAB 中实现 K-MEDOIDS 算法,需要自己编写代码,或者使用第三方工具箱。以下是一个简化的 K-MEDOIDS 算法的 MATLAB 伪代码实现框架:
function [medoids, labels] = kMedoids(X, k)
% X 是输入数据矩阵,每行是一个数据点
% k 是要生成的簇的数量
% 1. 随机选择 k 个数据点作为初始 medoids
medoids = X(randperm(size(X, 1), k), :);
% 2. 初始化标签和距离矩阵
labels = zeros(size(X, 1), 1);
distances = inf(size(X, 1), k);
% 3. 迭代优化过程(例如,直到收敛)
while true
% 3.1 计算每个数据点到每个 medoid 的距离
for iMedoid = 1:k
distances(:, iMedoid) = sum((X .- medoids(iMedoid, :)).^2, 2);
end
% 3.2 将每个数据点分配给最近的 medoid
[~, labels] = min(distances, [], 2);
% 3.3 评估是否所有簇都改变了 medoid(例如,使用某种停止准则)
% 这里是伪代码,你需要实现你自己的停止准则
if hasConverged(labels, medoids, oldLabels, oldMedoids)
break;
end
% 3.4 更新 medoids(例如,对每个簇,选择到其簇内所有点距离之和最小的点)
for iCluster = 1:k
clusterData = X(labels == iCluster, :);
[~, newMedoidIdx] = min(sum((clusterData .- clusterData).^2, 2));
medoids(iCluster, :) = clusterData(newMedoidIdx, :);
end
% 3.5 保存旧的 medoids 和标签以进行下一次迭代比较
oldLabels = labels;
oldMedoids = medoids;
end
end
% 你需要实现一个 hasConverged 函数来定义收敛条件
function converged = hasConverged(labels, medoids, oldLabels, oldMedoids)
% 例如,检查 medoids 是否已经稳定,或者达到最大迭代次数
converged = all(labels == oldLabels) && all(isequal(medoids, oldMedoids), 'rows');
end