前面介绍的5种机器学习算法都属于监督学习，即对于一组输入有与之对应的类别（分类）或者相对应的值（回归）。而接下来要介绍的一种算法，聚类属于无监督学习，即对于输入数据没有相对应的标签或者值。
6.1 算法思想
俗话说：“物以类聚、人以群分”，聚类就是把相似的东西分到一起。
聚类算法简单的可分为以下几步：
- 确定要分类的簇数量K，然后随机产生K个聚类中心。
- 计算所有的点与K个聚类中心的距离，然后选择距离最小的那个作为本次训练该点所处的簇
- 在所有的点分类完成之后，在各个簇中根据平均距离最小原则寻找新的聚类中心
-
根据新的聚类中心，再重新分类，不断重复上诉过程，完成分类
工作过程就如图上所示
- 图（a）：所有样本未分类
- 图（b）：随机选择2个聚类中心
- 图（c）：将所有的样本点按聚类中心分类
- 图（d）：选择新的聚类中心
- 图（e）：重新分类
- 图（f）：不断迭代
6.2 “距离”
以上的算法中比较重要的一点是“距离”，即按照什么标准来衡量样本点与聚类中心之间的距离。常用的计算”距离”的公式有欧几里得距离和夹角余弦相似度。
（1） 欧几里得距离
（2） 夹角余弦相似度
假设样本有2个特征，则这两个样本的夹角余弦相似度公式如下：
6.3 K-means优劣点
优势：
- 简单、快速、适合常规数据集
劣势：
- K值难确定。对于一个不知道怎样分布的样本数据，不知道将它分为多少类才合适。
- 复杂度与样本呈线性关系。
- 很难发现任意形状的簇。
以下图为例，讲讲为何K-means难以发现任何形状的簇。
对于如上图所示的样本数据，在K-means算法中，无论聚类中心如何变化，都不能按照我们想要的将样本分为大环和小环两类。
