基于MATLAB的Kmeans自动寻找最佳聚类中心App

K-means算法是一种迭代求解的聚类分析算法，是在聚类算法中运用最为广泛的算法。它将数据分为了K组，随机选取K个对象。同时计算出对象和子对象之间的距离，把每个对象分配都距离最近的数据中心。通过数据，对于对象进行分类，从而进行针对不同对象的处理方案。在目前的分类应用中，K-means聚类算法应用广泛。但是K-means算法的缺点是要事先确定聚类的数目K，但是无法自动寻找最佳的聚类数。目前经常用于求最佳的聚类数K的方法有手肘法和轮廓系数法。

之前介绍了基于MATLAB的guide制作的基于MATLAB的kmeans求最佳聚类数k的GUI计算界面，但是随着MATLAB版本的更新，之后的版本不再支持guide制作的GUI界面，因此我基于MATLAB App Designer将kmeans求最佳聚类数k的GUI计算界面修改成App，这样可以兼容2016之后的版本，也不受最新版本的限制。

基于MATLAB的Kmeans自动寻找最佳聚类中心App如下：

点击加载要聚类的数据——点击手肘法计算k值按键——根据生成的不同K值聚类偏差图，获得最佳聚类数k，并在输入参数里设置最佳聚类数k——点击设置Kmeans聚类的重复聚类的次数k1、输入数据的维数、x、y和z轴名称——点击kmeans聚类按键——即可获得聚类的结果图和每个类别包含的excel结果文件，并生成jpg、bmp、fig、pdf格式的分类结果图和 不同K值聚类偏差图。需要app安装包，可以进行打赏后截图（80元及以上），点击微信公众号云龙派的“联系掌门”菜单进行联系，或者在公众号内回复截图，几小时内会回复。界面编程不易，还请见谅！

1.基于MATLAB的Kmeans自动寻找最佳聚类中心App二维数据聚类举例

根据3019组经纬度数据，进行聚类，部分数据如下图所示：

Step1:点击kmeansApp.mlappinstall文件，在MATLAB中双击安装APP，点击安装到我的APP。

Step2:在APP 菜单栏中找到我的app中的kmeansApp，双击运行出App主界面。

Step3:点击加载数据，选择数据excel文件，并点击确定。

Step4:输入参数。

（1）点击手肘法计算k值按键，根据原理获得最佳分类数k。

（2）输入最佳分类数k、kmenas算法重复聚类次数k1、数据维度、分类图的x轴、y轴和z轴名称。

Step5：点击Kmeans聚类按键，即可获得分类结果并生成相应的图形文件和分类结果excel文件。

2.基于MATLAB的Kmeans自动寻找最佳聚类中心App三维数据聚类举例

对100组三维数据进行聚类，部分数据如下图所示：

Step1:安装好App，并运行出主界面，点击加载数据，选择数据excel文件，并点击确定。

Step2:点击手肘法计算k值按键，根据原理获得最佳分类数k。

Step3：输入最佳分类数k、kmenas算法重复聚类次数k1、数据维度、分类图的x轴、y轴和z轴名称。

Step4：点击Kmeans聚类按键，即可获得分类结果并生成相应的图形文件和分类结果excel文件。

3.App部分程序如下

classdef kmeansApp < matlab.apps.AppBase


    % Properties that correspond to app components
    properties (Access = public)
        UIFigure                matlab.ui.Figure
        KmeansAppPanel          matlab.ui.container.Panel
        Panel_3                 matlab.ui.container.Panel
        UIAxes_2                matlab.ui.control.UIAxes
        UIAxes                  matlab.ui.control.UIAxes
        Panel_2                 matlab.ui.container.Panel
        Button_5                matlab.ui.control.Button
        Button_4                matlab.ui.control.Button
        KmeansButton            matlab.ui.control.Button
        KButton                 matlab.ui.control.Button
        Panel                   matlab.ui.container.Panel
        zEditField              matlab.ui.control.EditField
        zEditFieldLabel         matlab.ui.control.Label
        xEditField              matlab.ui.control.EditField
        xEditFieldLabel         matlab.ui.control.Label
        yEditField              matlab.ui.control.EditField
        yEditFieldLabel         matlab.ui.control.Label
        EditField_3             matlab.ui.control.NumericEditField
        Label                   matlab.ui.control.Label
        kmeansk1EditField       matlab.ui.control.NumericEditField
        kmeansk1EditFieldLabel  matlab.ui.control.Label
        KEditField              matlab.ui.control.NumericEditField
        KEditFieldLabel         matlab.ui.control.Label
        Button                  matlab.ui.control.Button
    end


    % Callbacks that handle component events
    methods (Access = private)


        % Button pushed function: Button
        function ButtonPushed(app, event)
            %加载数据文件按键回调函数
            global data  %定义全局变量
            [filename,pathname,filterindex]=uigetfile({'*.xls';'*.xlsx';'*.txt';'*.*'},'打开数据');
            if ~filename
                return;
            end
            str1=[pathname,filename];
            if (filename==0 & pathname==0)
                msgbox('您没有选择文件，请重新选择!','打开文件出错','error');
            else
                data=xlsread (strcat([pathname filename]));
                msgbox('打开及读取数据完毕!','确认','warn');
            end
            
        end


        % Button pushed function: Button_5
        function Button_5Pushed(app, event)
            %关闭图形窗口回调函数
            closereq;
        end


        % Button pushed function: Button_4
        function Button_4Pushed(app, event)
            %清除按键回调函数
            %清除输入 数字和文字输入
            app.KEditField.Value = 0;
            app.kmeansk1EditField.Value = 0;
            app.EditField_3.Value = 0;
            app.yEditField.Value = "";
            app.xEditField.Value = "";
            app.zEditField.Value = "";
            %清除图形窗口
            try
                delete(allchild(app.UIAxes));
                delete(allchild(app.UIAxes_2));
            end
        end

本文内容来源于网络，仅供参考学习，如内容、图片有任何版权问题，请联系处理，24小时内删除。

作 者 | 郭志龙

编 辑 | 郭志龙
校 对 | 郭志龙