Todos os desafios
Médio 0 resolvidos 0% de aceitação

Agrupamento k-means

Agrupe pontos em k clusters atribuindo-os repetidamente ao centroide mais próximo e movendo os centroides.

O que você vai aprender

  • Atribuir pontos ao centroide mais próximo
  • Mover os centroides para a média do grupo
  • Repetir um algoritmo até estabilizar

Problema

Ver original (inglês)

O k-means encontra grupos em dados sem rótulo. Começando pelos centroides dados, repita iterations vezes:

  1. Atribuir: coloque cada ponto no cluster do centroide mais próximo (distância euclidiana). Se dois centroides estiverem à mesma distância, escolha o de menor índice.
  2. Atualizar: mova cada centroide para a média dos pontos atribuídos a ele. Um centroide sem pontos fica onde está.

Implemente k_means(points, centroids, iterations).

Entrada

points: Os pontos de dados, cada um uma lista de coordenadas.

centroids: Os k centroides iniciais, com o mesmo número de coordenadas.

iterations: Quantas rodadas de atribuir e atualizar executar.

Saída

Retorne os centroides finais na ordem original.

Restrições

1 ≤ número de pontos ≤ 1.000, 1 ≤ k ≤ 20, 1 ≤ dimensões ≤ 10

0 ≤ iterations ≤ 100

-1.000 ≤ cada coordenada ≤ 1.000

Exemplos

Exemplo 1
Entrada:
points = [
    [1.0, 1.0],
    [1.5, 2.0],
    [8.0, 8.0],
    [9.0, 8.5]
]
centroids = [
    [0.0, 0.0],
    [10.0, 10.0]
]
iterations = 1

Saída esperada:
expected = [
    [1.25, 1.5],
    [8.5, 8.25]
]
Entrada:
std::vector<std::vector<double>> points = {
    {1.0, 1.0},
    {1.5, 2.0},
    {8.0, 8.0},
    {9.0, 8.5}
};
std::vector<std::vector<double>> centroids = {
    {0.0, 0.0},
    {10.0, 10.0}
};
long long iterations = 1;

Saída esperada:
std::vector<std::vector<double>> expected = {
    {1.25, 1.5},
    {8.5, 8.25}
};
Entrada:
double[][] points = new double[][] {
    new double[] {1.0, 1.0},
    new double[] {1.5, 2.0},
    new double[] {8.0, 8.0},
    new double[] {9.0, 8.5}
};
double[][] centroids = new double[][] {
    new double[] {0.0, 0.0},
    new double[] {10.0, 10.0}
};
long iterations = 1;

Saída esperada:
double[][] expected = new double[][] {
    new double[] {1.25, 1.5},
    new double[] {8.5, 8.25}
};

Explicação

Os dois primeiros pontos estão mais perto de (0, 0) e os dois últimos de (10, 10). Os novos centroides são as médias: ((1 + 1.5) / 2, (1 + 2) / 2) = (1.25, 1.5) e ((8 + 9) / 2, (8 + 8.5) / 2) = (8.5, 8.25).

Exemplo 2
Entrada:
points = [
    [0.0],
    [1.0],
    [10.0]
]
centroids = [
    [0.0],
    [100.0]
]
iterations = 2

Saída esperada:
expected = [
    [3.666667],
    [100.0]
]
Entrada:
std::vector<std::vector<double>> points = {
    {0.0},
    {1.0},
    {10.0}
};
std::vector<std::vector<double>> centroids = {
    {0.0},
    {100.0}
};
long long iterations = 2;

Saída esperada:
std::vector<std::vector<double>> expected = {
    {3.666667},
    {100.0}
};
Entrada:
double[][] points = new double[][] {
    new double[] {0.0},
    new double[] {1.0},
    new double[] {10.0}
};
double[][] centroids = new double[][] {
    new double[] {0.0},
    new double[] {100.0}
};
long iterations = 2;

Saída esperada:
double[][] expected = new double[][] {
    new double[] {3.666667},
    new double[] {100.0}
};

Explicação

Rodada 1: (100) está longe de todos os pontos, então os três pontos vão para o centroide 1, que se move para (0 + 1 + 10) / 3 ≈ 3.666667; o centroide 2 não recebe pontos e continua em 100. A rodada 2 atribui do mesmo jeito, então o resultado é [[3.666667], [100]].

Referências

Este desafio foi adaptado para o CodeUtility. Siga o enunciado e as restrições acima.

Aprenda com outros

Soluções da comunidade

Ainda não há soluções publicadas. Resolva este desafio para compartilhar a primeira.