京公网安备 11010802034615号
经营许可证编号:京B2-20210330
Canopy聚类算法是一个将对象分组到类的简单、快速、精确地方法。每个对象用多维特征空间里的一个点来表示。这个算法使用一个快速近似距离度量和两个距离阈值 T1>T2来处理。基本的算法是,从一个点集合开始并且随机删除一个,创建一个包含这个点的Canopy,并在剩余的点集合上迭代。对于每个点,如果它的距离第一个点的距离小于T1,然后这个点就加入这个聚集中。除此之外,如果这个距离<T2,然后将这个点从这个集合中删除。这样非常靠近原点的点将避免所有的未来处理,不可以再做其它Canopy的中心。这个算法循环到初始集合为空为止,聚集一个集合的Canopies,每个可以包含一个或者多个点。每个点可以包含在多于一个的Canopy中。
Canopy算法其实本身也可以用于聚类,但它的结果可以为之后代价较高聚类提供帮助,其用在数据预处理上要比单纯拿来聚类更有帮助。Canopy聚类经常被用作更加严格的聚类技术的初始步骤,像是K均值聚类。建立canopies之后,可以删除那些包含数据点数目较少的canopy,往往这些canopy是包含孤立点的。
Canopy算法的步骤如下:
(1) 将所有数据放进list中,选择两个距离,T1,T2,T1>T2
(2)While(list不为空)
{
随机选择一个节点做canopy的中心;并从list删除该点;
遍历list:
对于任何一条记录,计算其到各个canopy的距离;
如果距离<T2,则给此数据打上强标记,并从list删除这条记录;
如果距离<T1,则给此数据打上弱标记;
如果到任何canopy中心的距离都>T1,那么将这条记录作为一个新的canopy的中心,并从list中删除这个元素;
}
需要注意的是参数的调整:
当T1过大时,会使许多点属于多个Canopy,可能会造成各个簇的中心点间距离较近,各簇间区别不明显;
当T2过大时,增加强标记数据点的数量,会减少簇个个数;T2过小,会增加簇的个数,同时增加计算时间;
下面用Java来简单实现算法,考虑简单,点只用了二维。
public class CanopyBuilder {
private double T1 = 8;
private double T2 = 4;
private List<Point> points = null;
private List<Canopy> canopies = null;
public CanopyBuilder() {
init();
}
public void init() {
points = new ArrayList<Point>();
points.add(new Point(8.1, 8.1));
points.add(new Point(7.1, 7.1));
points.add(new Point(6.2, 6.2));
points.add(new Point(7.1, 7.1));
points.add(new Point(2.1, 2.1));
points.add(new Point(1.1, 1.1));
points.add(new Point(0.1, 0.1));
points.add(new Point(3.0, 3.0));
canopies = new ArrayList<Canopy>();
}
//计算两点之间的曼哈顿距离
public double manhattanDistance(Point a, Point b) {
return Math.abs(a.getX() - b.getX()) + Math.abs(a.getY() - b.getY());
}
//计算两点之间的欧氏距离
public double euclideanDistance(Point a, Point b) {
double sum = Math.pow(a.getX() - b.getX(), 2) + Math.pow(a.getY() - b.getY(), 2);
return Math.sqrt(sum);
}
public void run() {
while (points.size() > 0) {
Iterator<Point> iterator = points.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
Point current = iterator.next();
System.out.println("current point: " + current);
//取一个点做为初始canopy
if (canopies.size() == 0) {
Canopy canopy = new Canopy();
canopy.setCenter(current);
canopy.getPoints().add(current);
canopies.add(canopy);
iterator.remove();
continue;
}
boolean isRemove = false;
int index = 0;
for (Canopy canopy : canopies) {
Point center = canopy.getCenter();
System.out.println("center: " + center);
double d = manhattanDistance(current, center);
System.out.println("distance: " + d);
//距离小于T1加入canopy,打上弱标记
if (d < T1) {
current.setMark(Point.MARK_WEAK);
canopy.getPoints().add(current);
} else if (d > T1) {
index++;
}
//距离小于T2则从列表中移除,打上强标记
if (d <= T2) {
current.setMark(Point.MARK_STRONG);
isRemove = true;
}
}
//如果到所有canopy的距离都大于T1,生成新的canopy
if (index == canopies.size()) {
Canopy newCanopy = new Canopy();
newCanopy.setCenter(current);
newCanopy.getPoints().add(current);
canopies.add(newCanopy);
isRemove = true;
}
if (isRemove) {
iterator.remove();
}
}
}
for (Canopy c : canopies) {
System.out.println("old center: " + c.getCenter());
c.computeCenter();
System.out.println("new center: " + c.getCenter());
ShowUtils.print(c.getPoints());
}
}
public static void main(String[] args) {
CanopyBuilder builder = new CanopyBuilder();
builder.run();
}
}
Canopy类
[java] view plain copy
public class Canopy {
private Point center = null;
private List<Point> points = null;
public Point getCenter() {
return center;
}
public void setCenter(Point center) {
this.center = center;
}
public List<Point> getPoints() {
if (null == points) {
points = new ArrayList<Point>();
}
return points;
}
public void setPoints(List<Point> points) {
this.points = points;
}
public void computeCenter() {
double x = 0.0;
double y = 0.0;
for (Point point : getPoints()) {
x += point.getX();
y += point.getY();
}
double z = getPoints().size();
setCenter(new Point(x / z, y / z));
}
}
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
在数字化商业环境中,数据已成为企业优化运营、抢占市场、规避风险的核心资产。但商业数据分析绝非“堆砌数据、生成报表”的简单 ...
2026-01-20定量报告的核心价值是传递数据洞察,但密密麻麻的表格、复杂的计算公式、晦涩的数值罗列,往往让读者望而却步,导致核心信息被淹 ...
2026-01-20在CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的工作场景中,“精准分类与回归预测”是高频核心需求——比如预测用户是否流失、判 ...
2026-01-20在建筑工程造价工作中,清单汇总分类是核心环节之一,尤其是针对楼梯、楼梯间这类包含多个分项工程(如混凝土浇筑、钢筋制作、扶 ...
2026-01-19数据清洗是数据分析的“前置必修课”,其核心目标是剔除无效信息、修正错误数据,让原始数据具备准确性、一致性与可用性。在实际 ...
2026-01-19在CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的日常工作中,常面临“无标签高维数据难以归类、群体规律模糊”的痛点——比如海量 ...
2026-01-19在数据仓库与数据分析体系中,维度表与事实表是构建结构化数据模型的核心组件,二者如同“骨架”与“血肉”,协同支撑起各类业务 ...
2026-01-16在游戏行业“存量竞争”的当下,玩家留存率直接决定游戏的生命周期与商业价值。一款游戏即便拥有出色的画面与玩法,若无法精准识 ...
2026-01-16为配合CDA考试中心的 2025 版 CDA Level III 认证新大纲落地,CDA 网校正式推出新大纲更新后的第一套官方模拟题。该模拟题严格遵 ...
2026-01-16在数据驱动决策的时代,数据分析已成为企业运营、产品优化、业务增长的核心工具。但实际工作中,很多数据分析项目看似流程完整, ...
2026-01-15在CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的日常工作中,“高维数据处理”是高频痛点——比如用户画像包含“浏览次数、停留时 ...
2026-01-15在教育测量与评价领域,百分制考试成绩的分布规律是评估教学效果、优化命题设计的核心依据,而正态分布则是其中最具代表性的分布 ...
2026-01-15在用户从“接触产品”到“完成核心目标”的全链路中,流失是必然存在的——电商用户可能“浏览商品却未下单”,APP新用户可能“ ...
2026-01-14在产品增长的核心指标体系中,次日留存率是当之无愧的“入门级关键指标”——它直接反映用户对产品的首次体验反馈,是判断产品是 ...
2026-01-14在CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的业务实操中,“分类预测”是高频核心需求——比如“预测用户是否会购买商品”“判 ...
2026-01-14在数字化时代,用户的每一次操作——无论是电商平台的“浏览-加购-下单”、APP的“登录-点击-留存”,还是金融产品的“注册-实名 ...
2026-01-13在数据驱动决策的时代,“数据质量决定分析价值”已成为行业共识。数据库、日志系统、第三方平台等渠道采集的原始数据,往往存在 ...
2026-01-13在CDA(Certified Data Analyst)数据分析师的核心能力体系中,“通过数据建立模型、实现预测与归因”是进阶关键——比如“预测 ...
2026-01-13在企业数字化转型过程中,业务模型与数据模型是两大核心支撑体系:业务模型承载“业务应该如何运转”的逻辑,数据模型解决“数据 ...
2026-01-12当前手游市场进入存量竞争时代,“拉新难、留存更难”成为行业普遍痛点。对于手游产品而言,用户留存率不仅直接决定产品的生命周 ...
2026-01-12