K-means方法是一种非监督学习的算法,它解决的是聚类问题。

1、算法简介:

K-means方法是聚类中的经典算法,数据挖掘十大经典算法之一;算法接受参数k,然后将事先输入的n个数据对象划分为k个聚类以便使得所获得的聚类满足聚类中的对象相似度较高,而不同聚类中的对象相似度较小。

2、算法思想:

以空间中k个点为中心进行聚类,对最靠近他们的对象归类,通过迭代的方法,逐次更新各聚类中心的值,直到得到最好的聚类结果。

3、算法描述:

(1)适当选择c个类的初始中心;
(2)在第k次迭代中,对任意一个样本,求其到c各中心的距离,将该样本归到距离最短的那个中心所在的类;
(3)利用均值等方法更新该类的中心值;
(4)对于所有的C个聚类中心,如果利用(2)(3)的迭代法更新后,值保持不变,则迭代结束;否则继续迭代。

适用范围:

K-menas算法试图找到使平凡误差准则函数最小的簇。当潜在的簇形状是凸面的,簇与簇之间区别较明显,且簇大小相近时,其聚类结果较理想。前面提到,该算法时间复杂度为O(tkmn),与样本数量线性相关,所以,对于处理大数据集合,该算法非常高效,且伸缩性较好。但该算法除了要事先确定簇数K和对初始聚类中心敏感外,经常以局部最优结束,同时对“噪声”和孤立点敏感,并且该方法不适于发现非凸面形状的簇或大小差别很大的簇。

缺点:

1、聚类中心的个数K 需要事先给定,但在实际中这个 K 值的选定是非常难以估计的,很多时候,事先并不知道给定的数据集应该分成多少个类别才最合适;
2、Kmeans需要人为地确定初始聚类中心,不同的初始聚类中心可能导致完全不同的聚类结果。(可以使用K-means++算法来解决)