Как построить дендрограмму python 🌳🐍: простое руководство для начинающих

Для построения дендрограммы в Python можно использовать библиотеку scipy.

Вот простой пример кода:

from scipy.cluster.hierarchy import dendrogram, linkage
import matplotlib.pyplot as plt
  
# Создание входных данных для дендрограммы
data = [[1, 2], [2, 3], [3, 4], [4, 5], [5, 6]]
  
# Вычисление матрицы расстояний и связей
linked = linkage(data, 'single')
  
# Построение дендрограммы
dendrogram(linked)
  
# Отображение дендрограммы
plt.show()
    

Этот код создаст простую дендрограмму на основе входных данных data.

Обратите внимание, что для работы кода вам потребуется установить библиотеки scipy и matplotlib, если вы их еще не установили.

Как построить дендрограмму python

Дендрограмма является графическим представлением иерархической кластеризации, которая позволяет визуализировать связи между объектами. В Python существует несколько библиотек, которые позволяют построить дендрограмму, и мы рассмотрим примеры, используя библиотеки scipy и matplotlib.

Импорт необходимых библиотек

import numpy as np
from scipy.cluster.hierarchy import dendrogram, linkage
import matplotlib.pyplot as plt

Подготовка данных

Для построения дендрограммы нам понадобится матрица расстояний между объектами. Давайте предположим, что у нас есть матрица расстояний, представленная в виде двумерного массива:

dist_matrix = np.array([[0, 3, 4], [3, 0, 5], [4, 5, 0]])

Построение дендрограммы

Далее, мы можем использовать функцию linkage из библиотеки scipy для выполнения иерархической кластеризации:

Z = linkage(dist_matrix, 'single')

В данном примере мы используем способ объединения 'single', который объединяет объекты на основе ближайшего расстояния. Вы можете выбрать другие методы объединения, такие как 'complete' или 'average', в зависимости от ваших потребностей.

После выполнения кластеризации, мы можем построить дендрограмму, используя функцию dendrogram из той же библиотеки:

plt.figure(figsize=(10, 5))
dendrogram(Z)
plt.title('Дендрограмма')
plt.xlabel('Объекты')
plt.ylabel('Расстояние')
plt.show()

Интерпретация дендрограммы

На графике дендрограммы по оси Y отображается расстояние между сливаемыми объектами, а по оси X - объекты или кластеры. Каждая вертикальная линия представляет собой слияние объектов или кластеров.

Когда две или более линии сходятся вместе, это указывает на слияние объектов или кластеров. Мы можем определить желаемое количество кластеров, выбирая разрез дендрограммы, где расстояние между сливаемыми объектами больше определенного значения.

На дендрограмме также можно определить расстояние между сливаемыми объектами. Чем длиннее вертикальная линия, тем больше расстояние между объединяемыми объектами.

Пример общего кода

import numpy as np
from scipy.cluster.hierarchy import dendrogram, linkage
import matplotlib.pyplot as plt

# Подготовка данных
dist_matrix = np.array([[0, 3, 4], [3, 0, 5], [4, 5, 0]])

# Построение дендрограммы
Z = linkage(dist_matrix, 'single')

# Визуализация дендрограммы
plt.figure(figsize=(10, 5))
dendrogram(Z)
plt.title('Дендрограмма')
plt.xlabel('Объекты')
plt.ylabel('Расстояние')
plt.show()

Я надеюсь, что этот пример поможет вам построить дендрограмму в Python. Если у вас возникнут вопросы, не стесняйтесь задавать их. Удачи в изучении!