强算KMeans聚类算法演示器-白红宇

强算KMeans聚类算法演示器

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发布时间：2019-06-14

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这些天做C#实验以及这个KMeans算法演示器，学了一下openGL，感觉有待加强。

//Point.h/*Point 结构体定义及实现结构体重载了2个运算符：1.==		//推断两个Point的坐标值是否相等2.<<		//用于显示（以友元函数的方式重载）*/#ifndef Point_h_#define Point_h_#include 
     
      #include 
      
       #include 
       
        using namespace std;const int mWidth=3;      //显示时每一个字符宽度 //存放点坐标的结构 struct Point{      string name;	//点名称      double x;      //x轴坐标        double y;      //y轴坐标  	//默认的结构体构造器    Point()		:x(-999),y(-999){      }      Point(double xx,double yy,string n)		:x(xx),y(yy),name(n){      }  	//复制构造函数    Point(const Point &p)	:x(p.x),y(p.y),name(p.name){      }  	//赋值复制函数    Point operator=(const Point &p){          if(this==&p)              return *this;          x=p.x;          y=p.y;          name=p.name;          return *this;      }      //推断两个Point坐标值是否相等    bool operator==(const Point &point)const{          return x==point.x&&y==point.y;      }      //重载<<     friend ostream& operator<<(ostream &os,const Point &p){          os<
        
         <
         
          <
          
           << "("<
           
            <
            
             <
             
              <<","<
              
               <
               
                <<")"<<" "; return os; } }; #endif

functions.h主要是一些函数

//functions.h#ifndef functions_h_#define functions_h_#include 
     
        #include 
      
         #include 
       
          #include 
        
           #include 
         
            #include 
          
            #include 
           
            #include 
            
             #include 
             
              #include 
              
               #include "Point.h"#include 
               
                #include 
                
                 using namespace std; const int MAX=20; //聚类点数 const int M_GROUP=3; //簇数 const int LIMIT=20; //同意聚类的最大次数 const int X_LIMIT=15; //X轴最大坐标 const int Y_LIMIT=15; //Y---- //数字转字符串string numberToString(int i){ stringstream s; s<
                 
                   &vp,int size){ vp.clear(); srand(time(0)); int i=0; //生成随机点 while(i
                  
                    &vp){ countTimes=0; for_each(vp.begin(),vp.end(),outPoint);};//清空流内容 void eatLine(){ while(cin.get()!='\n') continue; }; //选择起始中心点输入//center 存储中心点的数组//vp 全部点bool inputCenter(vector
                   
                     ¢er,vector
                    
                      &vp){ //可分簇的最大数目 int vpSize=vp.size(); //清空center中内容 center.clear(); cout<<"\n请输入分簇的数目:0--"<
                     
                      <
                      
                       >group; while(group<=0||group>vpSize){ cout<<"输入有误！"<
                       
                        >group; } //选择起始中心点 int j=0; while(j
                        
                         >locate; if(locate>0&&locate<=vpSize){ Point temp=vp[locate-1]; cout<<"已经成功选择了"<
                         
                          <<"个起始点!"<

//kmeans.h#ifndef kmeans_h_#define kmeans_h_/* @author：天下无双 @date:2014-6-5 @version:9.0 聚类算法K-means实现：採用强算算法 随机生成20个点，然后进行分成三个聚类 change:坐标点改为double类型//已经完毕聚类算法//弃用指针，所有使用vector
     
      取代//界面版openGL*/  #include "functions.h"#include "openglFunc.h"#include "Point.h"#include 
      
       #include 
       
        //參数为一维数组，数组大小，簇大小，选择的初始点  //返回值为聚类进行次数  //推断两次中心是否相等bool isEqual(vector
        
          &lhs,vector
         
           &rhs){	int size=rhs.size();	for(int i=0;i
          
            &arr){ int size=arr.size(); if(size!=0){ double xSum=0; double ySum=0; for(int i=0;i
           
             &vp,vector
            
              ¢er){ vector
             
               first;// 记录聚类上一次的中心 vector
              
                second; //记录这一次聚类的中心 vector
               
                
                 > group;//存放簇/*center和group的关系下标相应 0 1 2 3 4center 0 1 2 3 4group 00 01 02 03 04 10 11 12 13 14 20 21 22 23 24 .. .. .. .. ..*/ int centerSize=center.size(); int vpSize=vp.size(); //先复制起始点到第一次聚类中心 for(int i=0;i
                 
                   p; group.push_back(p); } //将每一个点指派到数组里面去 for(int i=0;i
                  
                    group[locate].push_back(vp[i]); //输出点指派信息 //cout<
                   
                    <<"将被指派到簇"<
                    
                     <<";"<
                     
                      LIMIT){ cout<<"聚类次数超过了限制次数!"<

//openglFunc.h#ifndef opengl_kmeans_h_#define opengl_kmeans_h_#include 
     
      #include 
      
       #include 
       
        #include 
        
         #include 
         
          #include "Point.h"#include "functions.h"//延时时间#define DELAYTIME 0.2//点的大小#define POINTSIZE 8//显示比例#define BILI 10//边#define BIAN 1//X,Y边#define XLIMIT 1.5#define YLIMIT 1.5void drawString(const char *str);//在屏幕上绘制单个点void paintPoint(Point &p){	float x=p.x*1.0/BILI;	float y=p.y*1.0/BILI;	glPointSize(POINTSIZE);	glBegin(GL_POINTS);	glVertex2f(x,y);	glEnd();	const char *name=p.name.c_str();    glRasterPos2f(x+0.02f,y+0.0f);    drawString(name);	glFlush();};//绘制一个数组的点void paintVectorPoint(vector
          
            &vp){ int size=vp.size(); for(int i=0;i
           
             &vp){ int size=vp.size(); glColor3f(1.0,0.0,0.0); for(int i=0;i
            
              &vp){ int size=vp.size(); glColor3f(1.0,1.0,1.0); for(int i=0;i
             
               黄色 case 1:glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);break; //--> 蓝色 case 0:glColor3f(0.0, 1.0, 0.0);break; //--> 绿色 //case 3:glColor3f(1.0, 0.0, 0.0);break; //--> 红色 case 4:glColor3f(0.0, 1.0, 1.0);break; //--> 青色 case 5:glColor3f(1.0, 0.0, 1.0);break; //--> 品红色 case 3:glColor3f(0.0, 0.0, 0.0);break; //--> 黑色 default:break; }}#endif

//tFunc.h#ifndef tFunc_h_#define tFunc_h_#include 
     
      #include "functions.h"#include 
      
       #include "openglFunc.h"#include "kmeans.h"#include "functions.h"#include 
       
        using namespace std;void yourChoice(){	cout<<"请输入生成的随机点个数:(建议小于20点能够看得更清晰)"<
        
         >num;	eatLine();	vector
         
           vp;	vector
          
            center; randPoint(vp,num); cout<<"随机生成的坐标点例如以下:"<
           
             vp; vector
            
              center; for(int i=0;i<10;i++) vp.push_back(p[i]); center.push_back(p[6]); center.push_back(p[9]); paintVectorPoint(vp); kMeans(vp,center);};#endif

//main.cpp#include "openglFunc.h"#include "functions.h"#include "tFunc.h"#include "displayFunc.h"int main(int argc,char **argv){	glutInit(&argc,argv);	Init();	glutMainLoop();}

DOS界面+openGL绘图

演演示样例如以下：