数据挖掘Python库Scikit-learn-聚类分析_习题及答案

一、选择题

1. 聚类算法是什么?

A. 用于无监督学习的算法
B. 用于有监督学习的算法
C. 用于聚类分析的算法
D. 用于分类的算法

2. 聚类的目的是什么?

A. 降维
B. 发现潜在的分类
C. 预测新样本的类别
D. 提高数据质量

3. K-means聚类的原理是什么?

A. 最小化簇内平方和
B. 最大化簇间平方和
C. 寻找最远离中心的点
D. 迭代计算距离

4. K-means聚类的过程分为几个阶段?

A. 初始化中心点
B. 分配样本到最近的中心点
C. 重新计算每个中心点的坐标
D. 重复步骤B和C直到收敛

5. 以下哪个不是聚类的评价指标?

A. 轮廓系数
B. Calinski-Harabasz指数
C. 互信息
D. 误差平方和

6. 层次聚类的分类有哪些?

A. 单层次
B. 双层次
C. 三层次
D. 多层次

7. 层次聚类中,哪种类型的聚类算法不会形成“针脚”现象?

A. 凝聚法
B. 分裂法
C. 平均法
D. 链式法

8. DBSCAN算法的核心思想是什么?

A. 寻找局部密集区域
B. 寻找全局密集区域
C. 寻找异常值
D. 计算样本间的相似性

9. DBSCAN算法中的“半径参数”指什么?

A. 样本之间的距离
B. 样本中最远点到最近点的距离
C. 样本的平均距离
D. 样本的最大距离

10. 在实际应用中,K-means聚类和层次聚类哪种算法更为常见?

A. K-means聚类
B. 层次聚类
C. 两者都常见
D. 根据数据情况而定

11. K-means聚类是一种什么类型的算法?

A. 监督学习算法
B. 无监督学习算法
C. 回归分析算法
D. 分类算法

12. K-means聚类的基本思想是什么?

A. 将数据集划分为K个簇
B. 计算每个数据点与簇心之间的距离
C. 选择距离最近的簇
D. 重复以上步骤 until convergence

13. K-means聚类算法中,用于确定簇心的方法有哪些?

A. 随机选择
B. 最小化簇内平方和
C. 最大化工集和
D. 迭代计算距离

14. K-means聚类算法的步骤包括哪些?

A. 初始化中心点
B. 分配样本到最近的中心点
C. 重新计算每个中心点的坐标
D. 重复步骤B和C直到收敛

15. K-means聚类算法的收敛条件是什么?

A. 达到指定迭代次数
B. 簇内平方和达到最小值
C. 所有数据点 assigned to the same cluster
D. 以上都是

16. 在K-means聚类过程中,如何处理离群点?

A. 将其单独作为一篇文章
B. 将其分配给最近的中心点
C. 忽略离群点
D. 使用其他算法进行处理

17. K-means聚类算法对初始簇心的选择敏感吗?

A. 敏感
B. 不敏感
C. 介于之间

18. 以下哪种情况最适合使用K-means聚类算法?

A. 数据集具有明显的簇结构
B. 数据集没有明显的簇结构
C. 需要对数据进行分类
D. 需要降维

19. K-means聚类算法中,可以通过改变什么来调节簇数?

A. 迭代次数
B. 中心点数量
C. 数据点数量
D. 样本间距

20. 层次聚类算法的基本思想是什么?

A. 逐步合并相邻的簇
B. 先进行聚合,再进行划分
C. 聚类与分类相结合
D. 基于距离的聚类

21. 层次聚类算法的步骤包括哪些?

A. 初始化聚类中心
B. 分配数据点到最近的聚类中心
C. 重新计算每个聚类中心的距离和位置
D. 重复步骤B和C直到收敛

22. 在层次聚类过程中,聚类中心是如何更新的?

A. 采用最邻近法
B. 采用最小距离法
C. 采用最大似然法
D. 以上都是

23. 以下哪种情况下,层次聚类算法会出现“飞点”现象?

A. 数据集中存在噪声点
B. 数据集规模较小
C. 层次数较多
D. 以上都是

24. 层次聚类算法中,用于度量数据点之间相似性的方法有哪些?

A. 欧氏距离
B. 马尔可夫距离
C. 余弦相似度
D. 以上都是

25. 以下哪种方法可以用来确定层次聚类的层次数?

A. 经验法
B. 网格搜索法
C. 最大深度法
D. 以上都是

26. 层次聚类算法中,聚类中心的位置是由什么决定的?

A. 数据点的距离
B. 数据点的相似度
C. 数据的特征
D. 以上都是

27. 在层次聚类过程中,如何处理相似度过高的簇?

A. 将其合并为一个簇
B. 将其拆分成多个簇
C. 忽略相似度过高的簇
D. 使用其他算法进行处理

28. 密度聚类算法的基本思想是什么?

A. 寻找高密度的区域
B. 寻找低密度的区域
C. 构建一个树状结构
D. 以上都是

29. DBSCAN算法的主要参数有哪些?

A. 距离参数
B. 最小簇大小
C. 最大簇大小
D. 噪声参数

30. DBSCAN算法中的“核心点”是什么含义?

A. 数据点之间的中心点
B. 数据点密度的最大值
C. 数据点密度的最小值
D. 数据点集合

31. 以下哪种情况下,密度聚类算法会出现“针脚”现象?

A. 数据集中存在噪声点
B. 数据集规模较小
C. 数据点的密度分布不均匀
D. 以上都是

32. 密度聚类算法中,用于度量数据点之间相似性的方法有哪些?

A. 欧氏距离
B. 马尔可夫距离
C. 余弦相似度
D. 以上都是

33. 以下哪种方法可以用来确定密度聚类的层次数?

A. 经验法
B. 网格搜索法
C. 最大深度法
D. 以上都是

34. 密度聚类算法中,聚类中心的位置是由什么决定的?

A. 数据点的密度
B. 数据点的距离
C. 数据点的相似度
D. 以上都是

35. 在密度聚类过程中,如何处理相似度过高的簇?

A. 将其合并为一个簇
B. 将其拆分成多个簇
C. 忽略相似度过高的簇
D. 使用其他算法进行处理

36. 什么是聚类分析实战操作?

A. 执行聚类算法的过程
B. 对聚类结果进行评估和解释
C. 使用聚类结果进行预测和决策
D. 以上都是

37. 在进行聚类分析前,需要对数据进行怎样的预处理?

A. 清洗数据
B. 去除噪声
C. 标准化数据
D. 以上都是

38. 选择合适的聚类算法需要考虑哪些因素?

A. 数据规模
B. 数据类型
C. 聚类目标
D. 以上都是

39. 如何对聚类结果进行评估?

A. 计算轮廓系数
B. 计算Calinski-Harabasz指数
C. 绘制聚类热图
D. 以上都是

40. 在进行聚类时,如何选择合适的聚类中心?

A. 随机选择
B. 最大中心点数量
C. 最小中心点数量
D. 以上都是

41. 聚类中心的位置可以通过以下方式确定:

A. 平均距离法
B. 最大中心点法
C. 最小中心点法
D. 以上都是

42. 在聚类过程中,如何处理异常值?

A. 将其单独分析
B. 忽略异常值
C. 将其归为不同的簇
D. 以上都是

43. 如何利用聚类结果进行预测和决策?

A. 分析聚类结果中的模式
B. 根据聚类结果进行分类
C. 制定相应的策略
D. 以上都是

44. 在聚类过程中,如何调整聚类算法?

A. 更改聚类中心
B. 增加聚类中心
C. 减少聚类中心
D. 以上都是

45. 聚类分析实战中,可以利用哪些工具进行聚类分析?

A. R语言
B. Python
C. MATLAB
D. SPSS
二、问答题

1. 什么是聚类算法?


2. 聚类的评价指标有哪些?


3. 聚类算法的分类有哪些?


4. K-means算法的原理是什么?


5. K-means算法的优缺点是什么?


6. K-means在数据挖掘中的应用案例有哪些?


7. 什么是层次聚类?


8. 层次聚类的流程是什么?


9. DBSCAN算法原理是什么?


10. DBSCAN算法的优缺点是什么?




参考答案

选择题:

1. C 2. B 3. A 4. ABD 5. C 6. D 7. C 8. A 9. B 10. C
11. B 12. ABD 13. AB 14. ABCD 15. D 16. B 17. A 18. A 19. B 20. A
21. ABC 22. ABD 23. AC 24. AC 25. AC 26. AB 27. B 28. A 29. ABD 30. B
31. C 32. AC 33. AB 34. AB 35. B 36. D 37. D 38. D 39. ABD 40. C
41. ABD 42. D 43. D 44. D 45. AB

问答题:

1. 什么是聚类算法?

聚类算法是一种无监督学习方法,它的目标是将相似的数据点划分到同一类别中。通过聚类算法,我们可以找到数据集中的潜在结构。
思路 :首先解释聚类算法的基本概念,然后简要介绍聚类算法的目标。

2. 聚类的评价指标有哪些?

常见的聚类评价指标包括内部距离(如均方误差)和外部距离(如轮廓系数)。
思路 :列举几种评价指标,然后简要解释每种指标的含义。

3. 聚类算法的分类有哪些?

聚类算法的分类主要分为基于距离的聚类方法和基于密度的聚类方法。
思路 :首先介绍基于距离的聚类方法,然后介绍基于密度的聚类方法。

4. K-means算法的原理是什么?

K-means算法是一种基于距离的聚类方法,它的原理是将数据集划分为k个簇,每个簇的中心点是簇内所有数据点的均值,算法流程包括初始化中心点、计算距离、重新分配数据点到最近的中心点等步骤。
思路 :首先解释K-means算法的原理,然后简要描述算法的流程。

5. K-means算法的优缺点是什么?

K-means算法的优点是简单易用,易于理解和实现;缺点是需要预先设定簇数,对于大规模数据集可能需要多次迭代,且容易受到异常值的影响。
思路 :分别列出K-means算法的优点和缺点,然后简要解释每一点。

6. K-means在数据挖掘中的应用案例有哪些?

K-means在数据挖掘中的应用案例包括用户分群、产品推荐、垃圾邮件过滤等。
思路 :通过实际应用案例来说明K-means算法的应用价值。

7. 什么是层次聚类?

层次聚类是一种基于密度的聚类方法,它将数据集划分为越来越小的簇,直到达到预设的簇数。层次聚类有两种主要类型:凝聚型和分裂型。
思路 :首先解释层次聚类的概念,然后简要介绍两种类型的层次聚类。

8. 层次聚类的流程是什么?

层次聚类的流程包括初始化聚类中心、计算距离、合并最近的中心点、更新聚类中心等步骤。
思路 :描述层次聚类的流程,重点强调每次迭代过程中的核心操作。

9. DBSCAN算法原理是什么?

DBSCAN算法是一种基于密度的聚类方法,它的原理是在一定范围内搜索密度高的点,将这些点作为核心点,将核心点附近的点作为子点,不断重复这个过程直到达到预设的簇数。
思路 :首先解释DBSCAN算法的原理,然后简要描述算法的流程。

10. DBSCAN算法的优缺点是什么?

DBSCAN算法的优点是能够识别噪声点和簇边,不受异常值的影响;缺点是不能保证找到全局最优解,对大规模数据集处理速度较慢。
思路 :分别列出DBSCAN算法的优点和缺点,然后简要解释每一点。

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