DBSCAN算法的代码实现

1.读取数据

import pandas as pd
data = pd.read_excel('演示数据.xlsx')
data.head()

2.数据可视化 

import matplotlib.pyplot as plt
plt.scatter(data.iloc[:, 0], data.iloc[:, 1], c="green", marker='*')  # 以绿色星星样式绘制散点图
plt.xlabel('x')  # 添加x轴名称
plt.ylabel('y')  # 添加y轴名称
plt.show()

3.数据建模 

from sklearn.cluster import DBSCAN
dbs = DBSCAN()
dbs.fit(data)
label_dbs = dbs.labels_

4.查看聚类结果

print(label_dbs)

5.用散点图展示DBSCAN算法的聚类结果 

plt.scatter(data[label_dbs == 0].iloc[:, 0], data[label_dbs == 0].iloc[:, 1], c="red", marker='o', label='class0')  # 以红色圆圈样式绘制散点图并加上标签  
plt.scatter(data[label_dbs == 1].iloc[:, 0], data[label_dbs == 1].iloc[:, 1], c="green", marker='*', label='class1')  # 以绿色星星样式绘制散点图并加上标签 
plt.xlabel('x')  # 添加x轴名称
plt.ylabel('y')  # 添加y轴名称
plt.legend()  # 设置图例

 KMeans VS DBSCAN

from sklearn.cluster import KMeans
KMs = KMeans(n_clusters=2)
KMs.fit(data)
label_kms = KMs.labels_

plt.scatter(data[label_kms == 0].iloc[:, 0], data[label_kms == 0].iloc[:, 1], c="red", marker='o', label='class0')  # 以红色圆圈样式绘制散点图并加上标签  
plt.scatter(data[label_kms == 1].iloc[:, 0], data[label_kms == 1].iloc[:, 1], c="green", marker='*', label='class1')  # 以绿色星星样式绘制散点图并加上标签 
plt.xlabel('x')  # 添加x轴名称
plt.ylabel('y')  # 添加y轴名称
plt.legend()  # 设置图例

可以看到，对于形状类似同心圆的数据，KMeans算法聚类效果较差，只能机械地将数据分为左右两部分，而无法以外圆内圆的方式进行区分。