手寫簡單的KNN演算法

2021-09-23 08:04:42 字數 3969 閱讀 9025

import  numpy as np

import math

class customkneighborsclassifier():

'''knn 自定義實現類

'''def __init__(self,k=3):

'''初始化賦值,

x_train 特徵測試集變數

y_train 標量測試集變數

res_class **結果

:param k: 預設值3

'''self.k = k

self.x_train=

self.y_train=

self.res_class=

def fit(self,x_train,y_train):

'''knn模型訓練

:param x_train: 訓練集特徵資料

:param y_train:訓練集目標資料

:return:self

'''assert x_train.shape[0] == y_train.shape[0], "訓練集特徵與目標值個數不匹配!"

assert self.k <= x_train.shape[0], "k值超出訓練資料範圍!"

self.x_train = x_train

self.y_train = y_train

print('k:',self.k)

print('x:', self.x_train.shape)

print('y:', self.y_train.shape)

return self

# 距離計算

def distance_calculation(self, x_test):

t = 0

distance_ =

while (t < len(x_test)):

# 計算測試集距離

# distance = [math.sqrt(np.sum(train_x - x_test) ** 2) for train_x in self.x_train]

t += 1

return distance_

def predict(self,x_predict):

# 斷言檢查**資料集非空,且特徵數是否與訓練資料集相同 x_predict is not none or

assert x_predict.shape[1] == self.x_train.shape[1],'特徵數不匹配!!!'

# 返回**資料與訓練資料的距離

distances = self.distance_calculation(x_predict)

print("test_x與訓練集資料距離:",distances)

# 擷取k範圍內的近鄰資料

count_mix = self.count_train_by_k(distances)

print("k近鄰資料:", count_mix)

# 多數表決**分類:

self.max_voter(count_mix)

return self

# 對距離進行排序,並返回k值範圍內的樣本資料

def count_train_by_k(self,distances):

k = self.k

# 將每個**資料與特徵資料之間的距離轉換成字典 key為

dict_distances = {}

count_mixs=

count_mixs_=

# 將距離值轉換成帶有key值的字典

#[[{},{}]]

for i in range(len(distances)):

dic_ = {}

for i2 in range(len(distances[i])):

dic_[i2] = distances[i][i2]

count_mixs__=

# 排序並擷取k個範圍內的最近值

for i in range(len(count_mixs)):

dic_new_distance = {}

dict_distances = dict(sorted(count_mixs[i].items(), key=lambda x: x[1], reverse=false))

ct=0

#遍歷**資料的距離集字典,擷取前k個資料

for key in dict_distances:

dic_new_distance[key] = dict_distances[key]

ct += 1

if ct == self.k:

break

return count_mixs__

# 多數表決分類

def max_voter(self,count_mix):

# 獲取分類

list_class=

for i in range(len(count_mix)):

list_class2 =

for key in count_mix[i]:

print('k近鄰結果列印:',list_class)

# 對y值進行分類

set_list_class=

for i in range(len(list_class)):

# 對分類進行統計並返回最大的y值

for i in range(len(set_list_class)):

dict_count = {}

for item in set_list_class[i]:

dict_count.update()

cls = max(dict_count, key=dict_count.get)

print("最終**結果", self.res_class)

return self

from knn實現.kneighborsclassifiercustom import customkneighborsclassifier

import numpy as np

kn = customkneighborsclassifier(5)

# 訓練資料

x=[[1,1],[1,2],[1,3],[2,1],[2,2],[2,3],[3,1],[3,2],[3,3],

[6,6],[6,7],[6,8],[7,6],[7,7],[7,8], [8,6],[8,7],[8,8],

[11,1],[11,2],[11,3],[12,1],[12,2],[12,3],[13,1],[13,2],[13,3]]

# y=[[0],[0],[0],[0],[0],

# [1],[1],[1],[1],[1],

# [2],[2],[2],[2],[2]]

y=[['a'],['a'],['a'],['a'],['a'],['a'],['a'],['a'],['a'],

['b'],['b'],['b'],['b'],['b'],['b'],['b'],['b'],['b'],

['c'],['c'],['c'],['c'],['c'],['c'],['c'],['c'],['c']]

x=np.asarray(x)

y=np.asarray(y)

#模型訓練

kn.fit(x,y)

# 資料**

x_test = [[10,1],[5,5]]

x_test = np.asarray(x_test)

kn.predict(x_test)

# 散點圖觀察

x1=y1=

for i in np.asarray(x):

x2=y2=

for i in np.asarray(x_test):

import matplotlib.pyplot as plt

plt.plot(x1,y1,'r*')

plt.plot(x2,y2,'g+')

plt.show()

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