Implementing basic kMeans algorithm

I try to implement the following basic k-Means algorithm in R (from James et al (2023).An Introduction to Statistical Learning, p. 517):

enter image description here

The code I came up with is working and produces a reasonable result (every 100 obs build 1 cluster, which corresponds with the data generating process).

The code currently looks like this:

# predefined number of clusters
k <- 3
   
# data simulation
set.seed(1234)
X <- matrix(rnorm(30000),nrow=300,ncol=100)    # 300 obs with 100 features each
X[101:200,] <- X[101:200,] + 1
X[201:300,] <- X[201:300,] + 2

# random classification for each obs
class <- matrix(sample(1:k,dim(X)[1],replace=TRUE,set.seed(123)),nrow=dim(X)[1])

# Running k-Means Algorithm
kmeans.basic <- function(X,class,k) {
  
  # total obs
  points <- dim(X)[1]
  
  # classification
  classification <- class
  
  # number of modified class assigments per iteration
  mod.assignments <- NA
  
  repeat{
  
    # finding cluster centroids (rows = cluster, cols = feature mean)
    center <- aggregate(X,list(class),mean)
    rownames(center) <- 1:3
    center <- center[,-1]

    # calculating euclidean distance for each point
    
    EuclideanDist <- matrix(nrow=300,ncol=3)
    
    for (point in 1:points) {
      for (cl in 1:k) {
        EuclideanDist[point,cl] <- sqrt(sum((X[point,] - center[cl,])^2))
      }
    }
    
    # new classification
    class.new <- apply(EuclideanDist,1,which.min)
    
    # classification per iteration
    classification <- cbind(classification,unname(class.new))
    
    # modified assignments per iteration
    mod.assignments <- c(mod.assignments,unname(points-table(class.new==class)["TRUE"]))
    
    # stop if assignments don't change anymore
    if(identical(class.new,class)) break
    
    # new classification for next iteration
    class <- class.new
  
  }
  
  return(list("modified_assignements" = mod.assignments,"classifications"=classification))
  
}

kmeans.basic(X,class,k)

My question is whether the for-loop can be replaced with a quicker code. So I want to change this loop…

EuclideanDist <- matrix(nrow=300,ncol=3)

for (point in 1:points) {
  for (cl in 1:k) {
    EuclideanDist[point,cl] <- sqrt(sum((X[point,] - center[cl,])^2))
  }
}

…into something like this:

index <- expand.grid(lapply(c(points,k),seq_len))
EuclideanDist <- array(dist(rbind(X[index$Var1,],center[index$Var2,])),dim=c(points,k))

But the results of the array EuclideanDist in the first iteration are already not the same:

for-loop results (for first 10 obs; col 1 = Eucl.Dist to cluster centroid 1,…):

EuclideanDist
            [,1]      [,2]      [,3]
  [1,] 15.054331 13.498277 12.891710
  [2,] 14.676493 12.986101 12.458025
  [3,] 14.604512 12.786467 12.161778
  [4,] 15.795601 13.977206 13.645632
  [5,] 16.475889 14.753928 14.011286
  [6,] 14.506822 12.897481 12.381961
  [7,] 17.822123 15.913398 15.451605
  [8,] 15.569600 13.918099 13.397844
  [9,] 14.593612 12.841399 12.340844
 [10,] 16.350167 14.664481 14.148517

results with expand.grid():

EuclideanDist
           [,1]     [,2]     [,3]
  [1,] 13.08934 13.08934 13.08934
  [2,] 13.27003 13.27003 13.27003
  [3,] 12.65392 12.65392 12.65392
  [4,] 14.29587 14.29587 14.29587
  [5,] 14.66200 14.66200 14.66200
  [6,] 14.41147 14.41147 14.41147
  [7,] 13.45788 13.45788 13.45788
  [8,] 13.33575 13.33575 13.33575
  [9,] 14.77679 14.77679 14.77679
 [10,] 12.77164 12.77164 12.77164

Can anybody please help with the alternative code using expand.grid() to replace the for-loop? Why isn’t this working?

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật