c_mean.cpp

该算法能实现 模式识别中的C均值算法

// c均值算法    潘水洋  //


#include <iostream.h>
#include <math.h>
#define N 2                    //样本为2维矢量
#define M 20                    //待分类的20个样本数
#define C 2

typedef struct {                 //定义结构体类型
	double x[N];
} PATTERN;

PATTERN p[M]={                                                     //待分类的20个样本
{0,0},{1,0},{0,1},{1,1},{2,1},{1,2},{2,2},{3,2},{6,6},{7,6},
{8,6},{6,7},{7,7},{8,7},{9,7},{7,8},{8,8},{9,8},{8,9},{9,9}
};

PATTERN z[C],oldz[C];
int nj[C];
int cindex[C][M];                                  //存放分类之后的样本

double Eucliden(PATTERN x,PATTERN y)                   //计算两个样本之间的欧式距离
{
	int i;
	double d;
	d=0.0;
	for (i=0;i<N;i++) {
		d+=(x.x[i]-y.x[i])*(x.x[i]-y.x[i]);
	}
	d=sqrt(d);
	return d;
}

bool zequal(PATTERN z1[],PATTERN z2[])                //判断分类后新的类中心与前一次分类类中心距离是否小于0.00001，若满足返回真值
{
	int j;
	double d;

	d=0.0;
	for (j=0;j<C;j++) {
		d+=Eucliden(z1[j],z2[j]);
	}
	if (d<0.00001) return true;
	else return false;
}

void main()                                      //c均值核心算法
{
	int i,j,l,f=0;
	double d,dmin;

	for (j=0;j<C;j++) {                 //初始分类，将p[0]作为w[1]类的初始类中心
		z[j]=p[j];                     //将p[1]作为w[1]类的初始类中心
	}
	do { 
		for (j=0;j<C;j++) {
			nj[j]=0;
			oldz[j]=z[j];
		}
		for (i=0;i<M;i++) {         
			for (j=0;j<C;j++) {
				d=Eucliden(z[j],p[i]);  //计算各个样本分别到两个类心的距离d
				if (j==0) {dmin=d;l=0;} 
				else {
					if (d<dmin) {
						dmin=d;
						l=j;    //将距离d较小的样本,判给对应的类
					}
				}
			}
			cindex[l][nj[l]]=i;          //cindex[0][nj[l]]存放属于w[1]类的样本
			nj[l]++;                     //cindex[1][nj[l]]存放属于w[2]类的样本


		}
		f++;

		int K ;
	
cout<<"第"<<f<<"次分类结果为: "<<endl;   //输出每次分类结果
       cout<<"w1类: "<<endl;
 		for (K=0;K<nj[0];K++)	 
	{
			cout<<"{"<<p[cindex[0][K]].x[0]<<","<<p[cindex[0][K]].x[1]<<"} ";	
		}
      cout<<endl;
       cout<<"w2类: "<<endl;

			for (K=0;K<nj[1];K++)	 
	{
			cout<<"{"<<p[cindex[1][K]].x[0]<<","<<p[cindex[1][K]].x[1]<<"} ";	
		}
    cout<<endl;		 
		for (j=0;j<C;j++) {              //计算分类后,新的类心
			if (nj[j]==0) continue;
			for (i=0;i<N;i++) {
				d=0.0;
				for (l=0;l<nj[j];l++) {
					d+=p[cindex[j][l]].x[i];
				}
				d/=nj[j];
				z[j].x[i]=d;
			}
		}
	
	} while (!zequal(z,oldz));              //若函数zequal返回真值结束分类
 i=9;
do
{i=9;}
while(i=9);

}