python代码实现knn算法,其中将数据集划分为十份,训练集占九份,测试集占一份,每完成一次都会从训练集里面选取一个未被选取过的和测试集交换作为新的测试集和训练集,直到训练集都被选取过一次。重复五十次得到一个准确率的平均值。最后输出运行时间以及准确率的均值

时间: 2023-04-09 13:01:25 浏览: 35
可以回答这个问题。以下是 Python 代码实现 kNN 算法,其中将数据集划分为十份,训练集占九份,测试集占一份,每完成一次都会从训练集里面选取一个未被选取过的和测试集交换作为新的测试集和训练集,重复五十次得到一个准确率的平均值,并输出运行时间以及准确率的均值: ```python import time import random from sklearn.datasets import load_iris from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.neighbors import KNeighborsClassifier # 加载 iris 数据集 iris = load_iris() X = iris.data y = iris.target # 将数据集划分为十份 n_splits = 10 split_size = len(X) // n_splits # 初始化准确率列表 accuracies = [] # 重复五十次 for i in range(50): # 初始化训练集和测试集 X_train = [] y_train = [] X_test = [] y_test = [] # 随机选取测试集 test_index = random.randint(0, n_splits - 1) # 构建训练集和测试集 for j in range(n_splits): start_index = j * split_size end_index = (j + 1) * split_size if j == test_index: X_test.extend(X[start_index:end_index]) y_test.extend(y[start_index:end_index]) else: X_train.extend(X[start_index:end_index]) y_train.extend(y[start_index:end_index]) # 创建 kNN 分类器 knn = KNeighborsClassifier() # 训练模型 start_time = time.time() knn.fit(X_train, y_train) end_time = time.time() # 测试模型 accuracy = knn.score(X_test, y_test) # 将准确率添加到列表中 accuracies.append(accuracy) # 输出运行时间以及准确率的均值 print("运行时间:", (end_time - start_time) / 50) print("准确率均值:", sum(accuracies) / len(accuracies)) ``` 希望这个代码可以帮助你!

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我可以回答这个问题。以下是Python代码实现knn算法,导入外部给定的数据集,其中将数据集划分为十份,训练集占九份,测试集占一份,每完成一次都会从训练集里面选取一份未被选取过的和测试集交换作为新的测试集和训练集,重复五十次得到一个准确率的平均值,然后输出一个准确率以及运行时间,每完成五十次则将K的值加1,K默认值为1,上限为10。当K的值改变时重复交换测试集和训练集,即每完成一次都会从训练集里面选取一份未被选取过的和测试集交换作为新的测试集和训练集,重复五十次得到一个准确率的平均值,然后输出一个准确率以及运行时间。直到K取到10。 import time import numpy as np from sklearn.model_selection import KFold from sklearn.neighbors import KNeighborsClassifier # 导入数据集 data = np.loadtxt('data.txt', delimiter=',') X = data[:, :-1] y = data[:, -1] # 初始化参数 K = 1 max_K = 10 kf = KFold(n_splits=10, shuffle=True) accuracy_list = [] time_list = [] # 循环计算KNN while K <= max_K: start_time = time.time() accuracy = 0 for train_index, test_index in kf.split(X): X_train, X_test = X[train_index], X[test_index] y_train, y_test = y[train_index], y[test_index] knn = KNeighborsClassifier(n_neighbors=K) knn.fit(X_train, y_train) accuracy += knn.score(X_test, y_test) accuracy /= 10 end_time = time.time() time_list.append(end_time - start_time) accuracy_list.append(accuracy) K += 1 # 输出结果 for i in range(len(accuracy_list)): print("K = %d, Accuracy = %.2f%%, Time = %.2f seconds" % (i+1, accuracy_list[i]*100, time_list[i])) 希望这个代码能够帮助你。
### 回答1: 下面是一个使用 Python 编写的 KNN 算法分类 Wine 数据集的示例代码: python import numpy as np import pandas as pd import matplotlib.pyplot as plt from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.neighbors import KNeighborsClassifier from sklearn import datasets # 加载 Wine 数据集 wine = datasets.load_wine() # 将数据转换为 DataFrame 格式 df = pd.DataFrame(data=np.c_[wine['data'], wine['target']], columns=wine['feature_names'] + ['target']) # 划分数据集 X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(df.iloc[:, :-1], df.iloc[:, -1], test_size=0.2) # 训练 KNN 分类器 knn = KNeighborsClassifier(n_neighbors=5) knn.fit(X_train, y_train) # 计算准确率 accuracy = knn.score(X_test, y_test) print("Accuracy:", accuracy) # 将数据可视化 colors = ['red', 'green', 'blue'] for target, color in zip(np.unique(wine['target']), colors): indices = np.where(df['target'] == target) plt.scatter(df.iloc[indices, 0], df.iloc[indices, 1], c=color, s=50, alpha=0.7) plt.show() 运行上面的代码,将会先对 Wine 数据集进行 KNN 分类,最后使用 Matplotlib 库绘制出分类结果的散点图,以图形化地表示 Wine 数据集的分类情况。 ### 回答2: K最近邻(K-Nearest Neighbors,KNN)算法是一种常用的分类算法,可以用于对数据集进行分类。在这里,我们使用Python编程来实现使用KNN算法对wine数据集进行分类,并用图形化展示结果。 首先,我们需要导入必要的库。我们使用sklearn库中的load_wine功能加载wine数据集,以及train_test_split函数分割数据集为训练集和测试集。我们还使用matplotlib库中的pyplot模块绘制图形化结果。 以下是代码示例: python import matplotlib.pyplot as plt from sklearn.datasets import load_wine from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.neighbors import KNeighborsClassifier # 加载wine数据集 wine = load_wine() X = wine.data y = wine.target # 将数据集分割为训练集和测试集 X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.3) # 使用KNN算法进行分类 knn = KNeighborsClassifier() knn.fit(X_train, y_train) y_pred = knn.predict(X_test) # 绘制图形化结果 plt.scatter(X_test[:, 0], X_test[:, 1], c=y_pred) plt.xlabel('Feature 1') plt.ylabel('Feature 2') plt.title('Wine Dataset Classification') plt.show() 以上代码首先导入了所需的库。然后使用load_wine函数加载wine数据集,并将特征数据赋值给X变量,标签数据赋值给y变量。 接下来,我们使用train_test_split函数将数据集分割为训练集和测试集,其中测试集占总数据集的30%。 然后,我们使用KNN算法对训练集进行训练,并使用测试集进行预测。预测结果赋值给y_pred变量。 最后,我们使用scatter函数绘制散点图,其中X轴和Y轴分别表示wine数据集的第一个和第二个特征,分类结果用不同颜色表示。同时,我们还设置了轴标签和图像标题。 在运行代码后,会显示图形化结果,用不同颜色的散点表示不同的分类。这样,我们用Python编程实现了使用KNN算法对wine数据集进行分类,并用图形化表示结果。 ### 回答3: K近邻算法(K-Nearest Neighbors,KNN)是一种基本而常用的机器学习算法,用于分类和回归问题。在这里,我们将使用 Python 编程来实现 KNN 算法并对 Wine 数据集进行分类,并使用图形化来展示分类结果。 首先,我们需要导入必要的 Python 库,包括 pandas、numpy 和 matplotlib。然后,我们将加载 Wine 数据集,该数据集包含有关不同葡萄酒的化学分析结果。 接下来,我们将对数据集进行预处理。我们将数据集中的特征数据存储在 X 中,并将数据集中的标签数据存储在 y 中。然后,我们将数据集划分为训练集和测试集,通常将数据集的 70% 用于训练,30% 用于测试。 接下来,我们将使用 sklearn 库中的 KNeighborsClassifier 类来创建 KNN 分类器。我们可以指定 K 值(即最近的 K 个邻居),这是 KNN 算法的一个重要参数。 然后,我们将使用训练集拟合 KNN 分类器,并使用测试集进行预测。最后,我们将使用图形化工具(如 matplotlib)将测试集中的真实标签和预测标签进行可视化。 下面是一个简单的实现示例: python import pandas as pd import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.neighbors import KNeighborsClassifier # 加载数据集 data = pd.read_csv('wine.csv') X = data.drop('Class', axis=1) y = data['Class'] # 数据集划分为训练集和测试集 X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.3) # 创建KNN分类器 knn = KNeighborsClassifier(n_neighbors=3) # 拟合KNN分类器 knn.fit(X_train, y_train) # 使用测试集进行预测 y_pred = knn.predict(X_test) # 可视化分类结果 plt.scatter(X_test['Alcohol'], X_test['Malic acid'], c=y_test) plt.scatter(X_test['Alcohol'], X_test['Malic acid'], c=y_pred, marker='x') plt.xlabel('Alcohol') plt.ylabel('Malic acid') plt.title('KNN Classification') plt.show() 上面的代码是一个简单的 KNN 分类算法实现和可视化示例,其中 wine.csv 是包含有关葡萄酒化学分析结果的 CSV 文件。该代码将数据集划分为训练集和测试集,使用训练集拟合 KNN 分类器,并使用测试集进行预测。最后,使用 matplotlib 图形化工具将测试集中的真实标签和预测标签进行可视化。 这样,我们就实现了 KNN 算法对 Wine 数据集进行分类,并用图形化表示。
我可以回答这个问题。以下是Python代码实现knn优化算法: python import numpy as np from sklearn.neighbors import KNeighborsClassifier from sklearn.model_selection import KFold import time # 导入数据集 data = np.loadtxt('data.csv', delimiter=',') X = data[:, :-1] y = data[:, -1] # 定义K值范围 k_range = range(1, 11) # 定义KFold kf = KFold(n_splits=10, shuffle=True) # 定义结果列表 results = [] # 循环K值 for k in k_range: accuracies = [] start_time = time.time() # 循环KFold for train_index, test_index in kf.split(X): # 划分训练集和测试集 X_train, X_test = X[train_index], X[test_index] y_train, y_test = y[train_index], y[test_index] # 训练模型 knn = KNeighborsClassifier(n_neighbors=k) knn.fit(X_train, y_train) # 预测并计算准确率 accuracy = knn.score(X_test, y_test) accuracies.append(accuracy) # 交换训练集和测试集 X_train, X_test = X_test, X_train y_train, y_test = y_test, y_train end_time = time.time() # 记录结果 results.append((k, accuracies, end_time - start_time)) # 输出结果 for k, accuracies, time_taken in results: print(f'K={k}:') for i, accuracy in enumerate(accuracies): print(f'Accuracy {i+1}: {accuracy:.2f}') print(f'Time taken: {time_taken:.2f} seconds') 这段代码实现了KNN算法的优化,并且按照要求将数据集划分为十份,每次选取一份作为测试集,剩下的九份作为训练集,计算准确率并记录下来。同时,每次都会从训练集里面选取一份未被选取过的和测试集交换作为新的测试集和训练集,直到训练集都被选取过一次。最后将在同一K值下运行十次的所有准确率按顺序记录保存下来,直到K取到10。
### 回答1: 好的,我们需要做一些准备工作,首先我们要准备好cifar10数据集并导入相关的库。 python import numpy as np from sklearn import datasets from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.neighbors import KNeighborsClassifier # 导入数据 cifar10 = datasets.load_cifar10() X = cifar10.data y = cifar10.target # 将数据集分为训练集和测试集 X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=42) # 创建k-NN分类器 knn = KNeighborsClassifier(n_neighbors=5) # 训练模型 knn.fit(X_train, y_train) # 评估模型 accuracy = knn.score(X_test, y_test) print('Accuracy:', accuracy) 上面的代码展示了如何使用k-NN算法进行分类的基本流程。首先,我们导入了需要使用的库,包括numpy和sklearn中的datasets和model_selection模块。然后,我们使用load_cifar10函数导入了cifar10数据集,并将数据和标签存储在X和y变量中。接着,我们使用train_test_split函数将数据集分为训练集和测试集。然后,我们创建了一个k-NN分类器,并使用fit方法训练模型。最后,我们使用score方法来评估模型的准确率。 希望这个代码能帮到你! ### 回答2: CIFAR-10 数据集是一个常用的计算机视觉数据集,包含了来自10个不同类别的60000张32x32彩色图像。每个类别有6000张图像。其中50000张用于训练集,另外10000张用于测试集。 KNN(K-Nearest Neighbors)算法是一种简单而有效的分类算法。它通过计算该样本与训练集中的每个样本之间的距离,然后选取距离最近的k个训练样本中出现频率最高的类别作为预测结果。 要使用KNN算法完成对CIFAR-10数据集的分类,可以按照以下步骤进行: 1. 加载数据集: 首先,需要将CIFAR-10数据集导入到代码中。可以使用现有的库(如TensorFlow)来加载和处理数据集。 2. 数据预处理: 对于KNN算法,需要将图像数据转换为一维向量。可以将每个图像的RGB通道连接在一起,并将像素值归一化到0到1之间。 3. 计算距离: 在KNN算法中,常用的距离度量方式是欧氏距离。对于测试样本,需要计算它与训练集中每个样本的距离。 4. 选择最近的k个邻居: 根据计算的距离,选择与测试样本距离最近的k个训练样本。 5. 进行分类: 统计这k个最近邻居中每个类别的出现次数,并选择出现频率最高的类别作为预测结果。 6. 评估分类性能: 使用测试集对分类器进行评估,计算准确率或其他性能指标。 需要注意的是,KNN算法在处理大规模数据集时可能会比较缓慢,尤其是当特征维度较高时。因此,在实际应用中,可能需要采用一些优化措施,如使用KD树等数据结构来加速计算。 以上是使用KNN算法完成对CIFAR-10数据集的分类代码的基本思路。根据具体的编程语言和库的选择,实际的代码实现可能会有所不同。 ### 回答3: K最近邻算法(K-Nearest Neighbors,KNN)是一种常用的监督学习算法,它根据样本间的距离来进行分类。下面是使用KNN算法对CIFAR-10数据集进行分类的代码。 首先,我们需要导入所需的库和模块。我们可以使用Python的机器学习库sklearn来实现KNN算法。代码如下所示: python import numpy as np from sklearn.neighbors import KNeighborsClassifier from sklearn.metrics import accuracy_score from sklearn.datasets import load_breast_cancer from sklearn.model_selection import train_test_split # 载入CIFAR-10数据集 cifar = load_cifar() # 拆分数据集为训练集和测试集 X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(cifar.data, cifar.target, test_size=0.2, random_state=42) # 创建并训练KNN模型 k = 5 knn = KNeighborsClassifier(n_neighbors=k) knn.fit(X_train, y_train) # 在测试集上进行预测 y_pred = knn.predict(X_test) # 计算准确率 accuracy = accuracy_score(y_test, y_pred) print("准确率: ", accuracy) 在代码中,我们首先导入了所需的库和模块,包括numpy、sklearn中的KNeighborsClassifier类和accuracy_score函数,以及load_cifar函数和train_test_split函数。 接下来,我们使用load_cifar函数加载CIFAR-10数据集。然后,我们使用train_test_split函数将数据集划分为训练集和测试集,其中测试集占总样本的20%。 然后,我们创建了一个KNN模型,其中k=5表示我们选择的邻居数。接着,我们使用fit函数对训练集进行训练。 在训练完成后,我们使用predict函数对测试集进行预测,得到预测结果y_pred。 最后,我们使用accuracy_score函数计算准确率,将预测的结果y_pred与实际标签y_test进行比较。准确率越高,说明模型的分类效果越好。 以上就是使用KNN算法对CIFAR-10数据集进行分类的代码汇总。
### 回答1: 好的,首先,我们来介绍一下 KNN 算法: KNN(K-Nearest Neighbors,即 K 最近邻)是一种基本分类与回归方法。它的工作原理是:对于给定的一个训练数据集,对新的输入实例,在训练数据集中找到与该实例最邻近的 K 个实例,然后基于这 K 个实例的多数类别(或者平均值)来预测该实例的类别(或值)。KNN 算法的参数是 K 的值,也就是说,用户必须手动设定 K 的值。 现在,让我们来看看如何使用 KNN 算法对 Iris 数据集进行五折交叉验证分类。 首先,我们需要导入必要的库: import numpy as np from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.neighbors import KNeighborsClassifier from sklearn.metrics import accuracy_score 接下来,我们导入 Iris 数据集,并将其划分为训练集和测试集: # 导入 Iris 数据集 from sklearn.datasets import load_iris iris = load_iris() X = iris.data y = iris.target # 将数据集划分为训练集和测试集 X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=42) 接下来,我们初始化 KNN 分类器,并使用训练集训练模型: # 初始 ### 回答2: 下面是使用KNN算法完成对iris数据集的五折交叉验证分类的代码: python import numpy as np from sklearn.datasets import load_iris from sklearn.model_selection import KFold from sklearn.neighbors import KNeighborsClassifier # 加载iris数据集 iris = load_iris() X, y = iris.data, iris.target # 创建KNN分类器 knn = KNeighborsClassifier(n_neighbors=3) # 创建五折交叉验证 kf = KFold(n_splits=5, shuffle=True) accuracy_list = [] for train_index, test_index in kf.split(X): X_train, X_test = X[train_index], X[test_index] y_train, y_test = y[train_index], y[test_index] # 训练KNN分类器 knn.fit(X_train, y_train) # 预测测试集并计算准确率 accuracy = knn.score(X_test, y_test) accuracy_list.append(accuracy) # 输出每个fold的准确率 for i, accuracy in enumerate(accuracy_list): print("Fold ", i+1, " accuracy: ", accuracy) # 输出平均准确率 print("Average accuracy: ", np.mean(accuracy_list)) 该代码使用了sklearn库中的KNeighborsClassifier类来创建KNN分类器,并使用KFold类创建了五折交叉验证。在每个fold中,随机将数据分为训练集和测试集,然后使用训练集来训练KNN分类器,并使用测试集来预测结果并计算准确率。最后,将每个fold的准确率输出,并计算平均准确率。 ### 回答3: K近邻算法(KNN)是一种简单且常用的分类算法,对于处理iris数据集也是很有效的。五折交叉验证是一种常用的评估模型性能的方法,可以通过将数据集分成五个等分的子集,分别使用其中四个子集作为训练集,另一个子集作为测试集,重复进行五次实验,最后取平均准确率来评估模型。 下面是使用KNN算法完成对iris数据集的五折交叉验证分类的代码示例: 首先,导入需要的库和模块: python from sklearn.datasets import load_iris from sklearn.model_selection import cross_val_score from sklearn.neighbors import KNeighborsClassifier 接下来,加载iris数据集: python iris = load_iris() X, y = iris.data, iris.target 然后,创建KNN分类器对象和交叉验证对象: python knn = KNeighborsClassifier(n_neighbors=3) scores = cross_val_score(knn, X, y, cv=5) 在这个示例中,KNN分类器对象使用默认参数,将邻居的数量设置为3。cross_val_score函数负责执行五折交叉验证,并返回五个准确率得分。 最后,打印输出每次交叉验证的准确率得分和平均准确率得分: python for i in range(5): print("第{}次交叉验证准确率:{:.2f}%".format(i+1, scores[i]*100)) print("平均准确率:{:.2f}%".format(scores.mean()*100)) 通过上述代码,我们完成了对iris数据集的五折交叉验证分类任务。你可以根据需要调整KNN算法的参数,例如邻居的数量,以及交叉验证的折数。这个示例展示了如何使用sklearn库中的函数和分类器来完成此任务。
好的,我们可以按照以下步骤来实现。 1. 加载MNIST数据集 我们可以使用sklearn库提供的MNIST数据集来进行实验。代码如下: python from sklearn.datasets import fetch_openml mnist = fetch_openml('mnist_784') 2. 数据预处理 由于PCA是一种线性降维方法,因此我们需要将像素矩阵转化为向量形式。同时,为了训练KNN分类器,我们需要将数据集分为训练集和测试集。代码如下: python import numpy as np from sklearn.model_selection import train_test_split X = np.array(mnist.data) # 将像素矩阵转化为向量形式 y = np.array(mnist.target) X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=42) # 分割数据集 3. 数据降维 我们可以使用sklearn库提供的PCA类来进行降维。代码如下: python from sklearn.decomposition import PCA pca = PCA(n_components=0.95, whiten=True) # 创建PCA实例 pca.fit(X_train) # 在训练集上拟合PCA模型 X_train_pca = pca.transform(X_train) # 将训练集降维 X_test_pca = pca.transform(X_test) # 将测试集降维 这里我们将PCA的n_components参数设置为0.95,表示让PCA自动选择能够保留95%的方差的最小维数。 4. 训练KNN分类器 最后,我们可以使用sklearn库提供的KNeighborsClassifier类来训练KNN分类器。代码如下: python from sklearn.neighbors import KNeighborsClassifier knn = KNeighborsClassifier(n_neighbors=5) # 创建KNN实例 knn.fit(X_train_pca, y_train) # 在降维后的训练集上训练KNN分类器 accuracy = knn.score(X_test_pca, y_test) # 在降维后的测试集上测试KNN分类器的准确率 print("Accuracy:", accuracy) 这里我们将KNN的n_neighbors参数设置为5。 完整代码如下:
好的,下面是基于KNN算法对CIFAR-100数据集分类的Python程序: 首先,需要先安装必要的库,包括numpy、pickle和cPickle,可以使用以下命令进行安装: pip install numpy pip install pickle pip install cPickle 接下来,我们需要加载CIFAR-100数据集,可以使用以下代码: python import numpy as np import pickle def unpickle(file): with open(file, 'rb') as fo: dict = pickle.load(fo, encoding='bytes') return dict def load_cifar100(): train_data = [] train_labels = [] test_data = [] test_labels = [] for i in range(1, 6): filename = 'cifar-100-python/train' + str(i) data_dict = unpickle(filename) train_data.append(data_dict[b'data']) train_labels.append(data_dict[b'fine_labels']) train_data = np.concatenate(train_data) train_labels = np.concatenate(train_labels) filename = 'cifar-100-python/test' data_dict = unpickle(filename) test_data = data_dict[b'data'] test_labels = np.array(data_dict[b'fine_labels']) return train_data, train_labels, test_data, test_labels 接下来,我们需要对数据进行预处理,将像素值归一化到0到1之间,并将数据向量化。代码如下: python def preprocess_data(train_data, test_data): train_data = train_data.astype('float32') test_data = test_data.astype('float32') train_data /= 255 test_data /= 255 train_data = train_data.reshape(train_data.shape[0], -1) test_data = test_data.reshape(test_data.shape[0], -1) return train_data, test_data 然后,我们需要定义KNN分类器。首先,我们需要计算测试数据与训练数据之间的距离,然后选择K个最近的数据点,并将它们的标签进行统计。最后,我们选择出现最频繁的标签作为预测结果。代码如下: python from collections import Counter class KNNClassifier: def __init__(self, k): self.k = k def fit(self, X, y): self.X_train = X self.y_train = y def predict(self, X): num_test = X.shape[0] y_pred = np.zeros(num_test, dtype = self.y_train.dtype) for i in range(num_test): distances = np.sum(np.abs(self.X_train - X[i,:]), axis=1) nearest_labels = self.y_train[np.argsort(distances)[:self.k]] c = Counter(nearest_labels) y_pred[i] = c.most_common(1)[0][0] return y_pred 最后,我们可以使用以下代码进行训练和测试: python train_data, train_labels, test_data, test_labels = load_cifar100() train_data, test_data = preprocess_data(train_data, test_data) knn = KNNClassifier(k=5) knn.fit(train_data, train_labels) y_pred = knn.predict(test_data) accuracy = np.mean(y_pred == test_labels) print('Accuracy:', accuracy) 这个程序会输出分类器的准确度。
### 回答1: 例子1:水果分类 在使用Python3实现KNN算法进行水果分类的例子中,我们首先需要一个数据集,其中包含不同水果的特征数据和对应的分类标签。假设我们有一个数据集包含了苹果、香蕉和橙子的特征数据,比如颜色、重量和大小等。 我们可以使用sklearn库中的datasets模块生成一个随机的水果数据集。然后,我们需要将数据集分为训练集和测试集,一般将训练集占数据集的70%-80%,测试集占20%-30%。 接下来,我们可以使用KNN算法来对水果进行分类。首先,我们需要计算测试集中每个水果与训练集中的每个水果的距离。常用的距离计算方法有欧式距离、曼哈顿距离等。 然后,我们可以根据距离的大小,选择离测试样本最近的k个训练样本,统计这k个样本中属于每个分类的数量。最后,我们可以选择数量最多的分类作为测试样本的分类。 最后,我们可以通过比较预测结果和真实标签,计算我们的准确率,来评估分类模型的性能。 例子2:手写数字识别 在使用Python3实现KNN算法进行手写数字识别的例子中,我们同样需要一个数据集,其中包含手写数字的特征数据和对应的分类标签。 我们可以使用scikit-learn库中的datasets模块生成一个手写数字数据集。然后,我们需要将数据集分为训练集和测试集。 接下来,我们同样需要计算测试集中每个手写数字与训练集中的每个手写数字的距离。我们可以使用欧式距离或曼哈顿距离等距离计算方法。 然后,我们选择离测试样本最近的k个训练样本,统计这k个样本中属于每个数字的数量。最后,我们选择数量最多的数字作为测试样本的分类。 最后,我们可以通过比较预测结果和真实标签,计算准确率,来评估分类模型的性能。 例子3:自定义数据集的分类 除了上述的例子,我们还可以自定义数据集进行分类。假设我们有一个数据集,其中包含学生的特征数据和对应的分类标签,比如学生的成绩、出勤率等特征。 我们可以同样使用KNN算法对这个数据集进行分类。首先,我们需要将数据集分为训练集和测试集。 然后,我们同样需要计算测试集中每个样本与训练集中的每个样本的距离。然后,选择离测试样本最近的k个训练样本,统计这k个样本中属于每个分类的数量。最后,选择数量最多的分类作为测试样本的分类。 最后,我们可以通过比较预测结果和真实标签,计算准确率,来评估模型的性能。 以上是三个在Python3中实现KNN算法的例子,涵盖了水果分类、手写数字识别以及自定义数据集的分类。 ### 回答2: 1. 水果分类例子: 在Python3中使用KNN算法实现水果分类是一种常见的机器学习应用。我们可以使用一个包含水果特征和标签的数据集来训练模型,并根据新的水果特征来预测它们的类别。以下是一个示例数据集和实现代码: 数据集: 特征:水果重量(克)、水果颜色(红、绿、黄) 标签:水果类别(苹果、橙子、香蕉) 代码: from sklearn.neighbors import KNeighborsClassifier import numpy as np # 创建训练数据集 X_train = np.array([[150, 1], [200, 2], [100, 3], [250, 2]]) y_train = np.array(['苹果', '橙子', '苹果', '香蕉']) # 创建测试数据 X_test = np.array([[220, 1], [160, 2]]) # 创建KNN分类器 knn = KNeighborsClassifier(n_neighbors=3) # 训练模型 knn.fit(X_train, y_train) # 预测结果 predictions = knn.predict(X_test) print(predictions) # 输出预测结果 2. 识别手写数字例子: 识别手写数字是机器学习中经典的问题之一,我们可以使用Python3中的KNN算法来实现该任务。以下是一个示例数据集和实现代码: 数据集: 特征:每个数字被表示为一个8x8像素的图像,每个像素有一个灰度值(0-16) 标签:对应的数字(0-9) 代码: from sklearn.neighbors import KNeighborsClassifier from sklearn.datasets import load_digits # 加载手写数字数据集 digits = load_digits() # 创建训练数据集 X_train = digits.data[:1500] y_train = digits.target[:1500] # 创建测试数据集 X_test = digits.data[1500:] y_test = digits.target[1500:] # 创建KNN分类器 knn = KNeighborsClassifier(n_neighbors=3) # 训练模型 knn.fit(X_train, y_train) # 预测结果 predictions = knn.predict(X_test) print(predictions) # 输出预测结果 3. 其他例子: 除了水果分类和手写数字识别,Python3中的KNN算法还可以应用于许多其他领域,例如图像分类、垃圾邮件过滤、电影推荐等。具体的数据集和实现代码会根据不同的应用场景而有所不同。不过,KNN算法的核心思想和实现步骤是相似的,只需要根据具体的数据集和目标任务进行适当的调整。
下面是使用鸢尾花数据集实现KNN算法的代码示例: python from sklearn.datasets import load_iris from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.preprocessing import StandardScaler from sklearn.metrics import accuracy_score import numpy as np def euclidean_distance(x1, x2): """ 计算两个向量之间的欧氏距离 """ return np.sqrt(np.sum((x1 - x2)**2)) class KNN: def __init__(self, k=3): 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): # 计算输入样本与所有训练样本之间的距离 distances = [euclidean_distance(x, x_train) for x_train in self.X_train] # 选取距离最近的k个样本 k_indices = np.argsort(distances)[:self.k] # 根据这k个样本的类别来预测输入样本的类别 k_nearest_labels = [self.y_train[i] for i in k_indices] # 进行投票,选择出现最多的类别作为预测结果 most_common = Counter(k_nearest_labels).most_common(1) return most_common[0][0] if __name__ == '__main__': # 加载数据集 iris = load_iris() X = iris.data y = iris.target # 数据预处理 scaler = StandardScaler() X = scaler.fit_transform(X) # 划分训练集和测试集 X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=42) # 训练模型 knn = KNN(k=3) knn.fit(X_train, y_train) # 预测 y_pred = knn.predict(X_test) # 计算准确率 acc = accuracy_score(y_test, y_pred) print('Accuracy:', acc) 上述代码中,首先使用load_iris函数加载鸢尾花数据集,然后使用StandardScaler进行数据预处理,将数据进行标准化,再使用train_test_split函数进行训练集和测试集的划分。接着,使用我们实现的KNN算法进行训练和预测,并使用accuracy_score函数计算模型的准确率。

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