python实现knn算法

时间: 2023-08-30 13:10:33 浏览: 25
KNN算法是一种基本的分类与回归算法,是一种基于实例的学习方法。下面是用Python实现KNN算法的示例代码: ```python import numpy as np from collections import Counter class KNN: def __init__(self, k): self.k = k def fit(self, X, y): self.X_train = X self.y_train = y def predict(self, X): y_pred = [self._predict(x) for x in X] return np.array(y_pred) def _predict(self, x): # 计算距离 distances = [np.sqrt(np.sum((x - x_train) ** 2)) for x_train in self.X_train] # 获得k个最近邻的标签 k_idx = np.argsort(distances)[:self.k] k_labels = [self.y_train[i] for i in k_idx] # 投票 most_common = Counter(k_labels).most_common(1) return most_common[0][0] ``` 上面的代码实现了一个KNN类,包括fit方法和predict方法。其中,fit方法用于训练模型,传入训练集的特征X和标签y;predict方法用于预测测试集的标签。在_predict方法中,首先计算测试样本和每个训练样本之间的距离,然后选取距离最近的k个训练样本,统计它们的标签,最后返回出现次数最多的标签作为预测结果。 使用示例: ```python from sklearn.datasets import load_iris from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.metrics import accuracy_score # 加载数据集 iris = load_iris() X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(iris.data, iris.target, test_size=0.2, random_state=42) # 创建KNN对象 knn = KNN(k=3) # 训练模型 knn.fit(X_train, y_train) # 预测测试集 y_pred = knn.predict(X_test) # 计算准确率 accuracy = accuracy_score(y_test, y_pred) print('Accuracy:', accuracy) ``` 上面的代码使用sklearn库中的iris数据集作为例子,将数据集分为训练集和测试集,创建KNN对象,训练模型,预测测试集,并计算准确率。

相关推荐

KNN(K-Nearest Neighbors)算法是一种常用的分类算法,它的基本思想是找到距离待分类样本最近的K个已知类别的样本点,然后将待分类样本归为出现最多的类别。 下面是Python实现KNN算法对鸢尾花分类的代码: python import numpy as np from sklearn.datasets import load_iris from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.metrics import accuracy_score class KNN: def __init__(self, k): self.k = k def fit(self, X_train, y_train): self.X_train = X_train self.y_train = y_train def predict(self, X_test): y_pred = [] for x in X_test: distances = [] for i in range(len(self.X_train)): distance = np.sqrt(np.sum((x - self.X_train[i]) ** 2)) distances.append((distance, self.y_train[i])) distances = sorted(distances) k_nearest_neighbors = distances[:self.k] k_nearest_neighbors_labels = [label for _, label in k_nearest_neighbors] most_common_label = max(set(k_nearest_neighbors_labels), key=k_nearest_neighbors_labels.count) y_pred.append(most_common_label) return y_pred data = load_iris() X = data.data y = data.target X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2) model = KNN(k=5) model.fit(X_train, y_train) y_pred = model.predict(X_test) accuracy = accuracy_score(y_test, y_pred) print("Accuracy:", accuracy) 上述代码首先导入必要的库,然后定义了一个KNN类,其中__init__方法初始化了一个K值,fit方法用于训练模型,predict方法用于对测试样本进行预测。在predict方法中,首先计算测试样本与训练样本之间的距离,然后将距离最近的K个样本点的标签保存到一个列表中,最后统计标签列表中出现最多的标签作为预测结果。 接下来,我们加载鸢尾花数据集并将其分为训练集和测试集。然后,我们使用KNN模型对训练集进行训练,并使用测试集进行预测。最后,我们计算模型的精度并打印出来。
K近邻(K Nearest Neighbors,简称KNN)是一种非常常见的监督学习算法,用于分类和回归问题。Python是一种功能强大的编程语言,提供了许多库和工具来实现KNN算法。下面是一个用Python实现KNN算法的简要步骤: 1. 导入必要的库:我们需要导入一些基本的Python库,如NumPy和Pandas,以及用于数据可视化的Matplotlib库。 2. 准备数据集:将数据集划分为特征矩阵(包含输入特征)和目标向量(包含相应的标签)。确保数据集中的每个样本都有已知的类别或标签。 3. 数据预处理:对数据进行必要的预处理,如特征缩放、标准化或归一化。这是为了确保所有特征都在相似的尺度上,以防止某些特征对距离计算产生较大的影响。 4. 定义距离度量:选择适当的距离度量,如欧氏距离、曼哈顿距离或闵可夫斯基距离等。这些度量用于计算新样本与训练样本之间的距离。 5. 计算距离:使用所选的距离度量计算新样本与每个训练样本之间的距离。可以使用循环来迭代计算所有样本之间的距离。 6. 选择K值:选择一个适当的K值,它表示要考虑的最近邻居的数量。可以通过交叉验证或其他方法来选择最佳的K值。 7. 选择标签:根据K个最近邻居的标签,使用多数表决或加权表决的方式选择新样本的分类标签。 8. 进行预测:使用选择的标签对新样本进行分类预测。 9. 评估模型:使用一些评估指标,如准确率、精确率、召回率或F1分数等,来评估模型的性能。 最后,我们可以使用Python编写代码来实现上述步骤并运行KNN算法。这涉及到导入所需的库、准备和预处理数据、计算距离、选择最近邻居、进行预测以及评估模型的功能。
KNN(K-Nearest Neighbors)算法是一种基于实例的学习(Instance-Based Learning)算法,它的思想是根据对象间的距离来判断它们之间的相似度,从而进行分类或回归。下面是一个简单的Python实现: 首先,我们需要导入必要的库和数据集: python import numpy as np from sklearn.datasets import load_iris from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.metrics import accuracy_score iris = load_iris() X = iris.data y = iris.target 接着,我们需要定义一个函数来计算两个样本之间的距离。这里我们采用欧式距离: python def euclidean_distance(x1, x2): return np.sqrt(np.sum((x1 - x2)**2)) 然后,我们实现KNN算法的主要部分,即预测函数。我们首先计算测试样本与训练集中所有样本的距离,然后根据距离从小到大排序,选择距离最近的K个样本,统计它们的类别,选择出现次数最多的类别作为预测结果: python def knn(X_train, y_train, X_test, k): y_pred = [] for i in range(len(X_test)): distances = [euclidean_distance(X_train[j], X_test[i]) for j in range(len(X_train))] indices = np.argsort(distances)[:k] k_nearest_classes = [y_train[idx] for idx in indices] most_common_class = max(set(k_nearest_classes), key = k_nearest_classes.count) y_pred.append(most_common_class) return np.array(y_pred) 最后,我们使用train_test_split函数将数据集分为训练集和测试集,然后调用knn函数进行分类,并计算准确率: python X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=42) y_pred = knn(X_train, y_train, X_test, k=3) print("Accuracy:", accuracy_score(y_test, y_pred)) 完整代码如下: python import numpy as np from sklearn.datasets import load_iris from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.metrics import accuracy_score def euclidean_distance(x1, x2): return np.sqrt(np.sum((x1 - x2)**2)) def knn(X_train, y_train, X_test, k): y_pred = [] for i in range(len(X_test)): distances = [euclidean_distance(X_train[j], X_test[i]) for j in range(len(X_train))] indices = np.argsort(distances)[:k] k_nearest_classes = [y_train[idx] for idx in indices] most_common_class = max(set(k_nearest_classes), key = k_nearest_classes.count) y_pred.append(most_common_class) return np.array(y_pred) iris = load_iris() X = iris.data y = iris.target X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=42) y_pred = knn(X_train, y_train, X_test, k=3) print("Accuracy:", accuracy_score(y_test, y_pred))
### 回答1: 使用Python实现KNN可以使用scikit-learn中的KNeighborsClassifier类。可以参考下面的代码:from sklearn.neighbors import KNeighborsClassifierknn = KNeighborsClassifier(n_neighbors=5) # n_neighbors用来指定邻居的数量 knn.fit(X_train, y_train) # X_train和y_train是训练集的数据 y_pred = knn.predict(X_test) # X_test是要预测的数据 ### 回答2: K近邻算法(K-nearest neighbors,KNN)是一种基于实例的学习方法,其思想是通过计算新样本与已知样本之间的距离,选择距离最近的K个样本作为该新样本的邻居,再通过统计邻居中不同类别的数量来预测该新样本的类别。 下面是使用Python实现KNN算法的简单步骤: 1. 导入所需库:numpy用于数值计算,距离函数可以使用scipy的cdist方法。 2. 准备数据集:将数据集分为训练集和测试集。 3. 定义距离度量函数:常用的距离度量方法有欧氏距离、曼哈顿距离等,根据具体问题选择适合的度量方法。 4. 定义KNN算法函数:根据距离度量函数计算新样本与训练集中所有样本的距离,选择距离最近的K个样本作为邻居,并统计各类别的数量。 5. 预测新样本类别:根据邻居样本的类别数量预测新样本的类别。 6. 测试KNN算法:使用测试集评估KNN算法的准确性。 这是一个简化的KNN算法示例,可以根据具体需求和数据集的特点进行调整和改进。通过理解KNN算法的原理,并使用Python编程实现,能够更好地理解和运用该算法。 ### 回答3: KNN(k-nearest neighbors)是一种常用的机器学习算法,用于分类和回归问题。下面我简要介绍如何使用Python实现KNN算法。 1. 导入所需的库和模块: python import numpy as np # 用于数据处理 from collections import Counter # 用于计数 2. 定义KNN算法函数: python def KNN(X_train, y_train, X_test, k): distances = [] targets = [] for i in range(len(X_train)): distance = np.sqrt(np.sum(np.square(X_train[i] - X_test))) distances.append([distance, i]) distances = sorted(distances) for i in range(k): index = distances[i][1] targets.append(y_train[index]) return Counter(targets).most_common(1)[0][0] 3. 加载数据集: python X_train = np.array([[1, 1], [2, 2], [3, 3], [4, 4], [5, 5]]) # 训练集 y_train = np.array([0, 1, 0, 1, 0]) # 训练集标签 X_test = np.array([6, 6]) # 测试集 4. 调用KNN函数并打印结果: python k = 3 # 设置k值 prediction = KNN(X_train, y_train, X_test, k) print("预测结果:", prediction) 上述代码实现了一个简单的KNN算法,步骤如下: - 计算测试样本与每个训练样本之间的欧几里得距离; - 按距离从小到大排序; - 根据前k个最近邻的标签进行投票; - 返回票数最多的标签作为预测结果。 这样,我们就用Python实现了KNN算法。当然,这只是KNN的基本版本,还有很多改进方法可以尝试,比如优化距离计算,采用加权投票等。

最新推荐

基于python实现KNN分类算法

主要为大家详细介绍了基于python实现KNN分类算法,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下

机器学习之KNN算法原理及Python实现方法详解

主要介绍了机器学习之KNN算法原理及Python实现方法,结合实例形式详细分析了机器学习KNN算法原理以及Python相关实现步骤、操作技巧与注意事项,需要的朋友可以参考下

ChatGPT技术在情感计算中的应用.docx

ChatGPT技术在情感计算中的应用

用户最值输出JAVA代码

题目描述: 接收用户输入的3个整数,并将它们的最大值作为结果输出

Java 开发在线考试系统+配置说明+数据库.zip

Java 开发在线考试系统+配置说明+数据库

基于at89c51单片机的-智能开关设计毕业论文设计.doc

基于at89c51单片机的-智能开关设计毕业论文设计.doc

"蒙彼利埃大学与CNRS联合开发细胞内穿透载体用于靶向catphepsin D抑制剂"

由蒙彼利埃大学提供用于靶向catphepsin D抑制剂的细胞内穿透载体的开发在和CNRS研究单位- UMR 5247(马克斯·穆塞隆生物分子研究专长:分子工程由Clément Sanchez提供于2016年5月26日在评审团面前进行了辩护让·吉隆波尔多大学ARNA实验室CNRS- INSERM教授报告员塞巴斯蒂安·帕波特教授,CNRS-普瓦捷大学普瓦捷介质和材料化学研究所报告员帕斯卡尔·拉斯特洛教授,CNRS-审查员让·马丁内斯蒙彼利埃大学Max Mousseron生物分子研究所CNRS教授审查员文森特·利索夫斯基蒙彼利埃大学Max Mousseron生物分子研究所CNRS教授论文主任让-弗朗索瓦·赫尔南德斯CNRS研究总监-蒙彼利埃大学Max Mousseron生物分子研究论文共同主任由蒙彼利埃大学提供用于靶向catphepsin D抑制剂的细胞内穿透载体的开发在和CNRS研究单位- UMR 5247(马克斯·穆塞隆生物分子研究专长:分子工程由Clément Sanchez提供�

设计一个程序有一个字符串包含n个字符 写一个函数 将此字符串中从第m个字符开始的全部字符复制成为另一个字符串 用指针c语言

以下是用指针实现将字符串中从第m个字符开始的全部字符复制成为另一个字符串的C语言程序: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> void copyString(char *a, char *b, int n, int m); int main() { int n, m; char *a, *b; printf("请输入字符串长度n:"); scanf("%d", &n); a = (char*)malloc(n * sizeof(char)); b =

基于C#多机联合绘图软件的实现-毕业设计论文.doc

基于C#多机联合绘图软件的实现-毕业设计论文.doc

4G车载网络中无线电资源的智能管理

4G车载网络中无线电资源的智能管理汽车网络从4G到5G的5G智能无线电资源管理巴黎萨克雷大学博士论文第580号博士学院博士专业:网络、信息与通信研究单位:巴黎萨克雷大学,UVSQ,LI PARAD,78180,法国伊夫林省圣昆廷参考:凡尔赛大学-伊夫林省圣昆廷论文于11月30日在巴黎萨克雷发表并答辩2021年,由玛丽亚姆·阿卢奇·马迪陪审团组成Pascal Lorenz总裁上阿尔萨斯大学大学教授Mohamed Yacine Ghamri-Doudane拉罗谢尔大学报告员和审查员教授Rami Langar报告员和审查员马恩河谷大学Oyunchimeg SHAGDARVEDECOM研发(HDR)团队负责人审查员论文方向Samir TOHME博士生导师巴黎萨克雷大学名誉教授UVSQ/LI- PARADKALLEL KHEMIRI共同监督巴黎萨克雷UVSQ/大卫Guy Pujolle受邀索邦大学Tara Yahiya邀请巴黎萨克雷大学/LISN高级讲师(HDR)博士论文NNT:2021UPASG061谢谢你首先,我要感谢我的论文导师M.萨米�