在1000张图片上实现LSH(局部敏感哈希)索引,并对数据集前1000个点分别进行近邻搜索,查找各点的前10个最近邻,并统计搜索算法的性能(准确率、时间)。
时间: 2024-02-25 16:57:51 浏览: 124
好的,这个问题需要进行比较详细的步骤和代码实现,以下是一个可能的解决方案:
1. 数据集准备
首先需要准备一个包含1000张图片的数据集,可以使用公开的图像数据集,例如MNIST或CIFAR-10。将所有图像转换为灰度图像,并将它们保存成大小相同的numpy数组,每个数组应表示一张图片。
2. 实现LSH索引
接下来,可以实现局部敏感哈希算法,并使用它在数据集上建立索引。这里我们可以使用Python的LSH库,例如lshashpy或datasketch。在这里,我们使用lshashpy库,以下是示例代码:
```python
from lshashpy import LSHash
# 创建LSH对象,指定哈希表数量和哈希长度
hash_size = 16
num_tables = 10
lsh = LSHash(hash_size, num_tables)
# 将数据集中的每个图片向量添加到LSH索引中
for i in range(1000):
img = dataset[i]
img_vector = img.reshape(-1)
lsh.index(img_vector, extra_data=i)
```
3. 近邻搜索
有了LSH索引之后,可以使用它来进行近邻搜索。以下是示例代码:
```python
# 对数据集中的前1000个图片分别进行近邻搜索
for i in range(1000):
img = dataset[i]
img_vector = img.reshape(-1)
# 使用LSH索引查找前10个最近邻
neighbors = lsh.query(img_vector, num_results=10, distance_func='euclidean')
# 输出结果
print("Image", i, "neighbors:", neighbors)
```
4. 性能评估
最后,可以计算搜索算法的性能。这里我们可以使用准确率和运行时间来评估性能。以下是示例代码:
```python
import time
total_correct = 0
total_time = 0
# 对数据集中的前1000个图片分别进行近邻搜索
for i in range(1000):
img = dataset[i]
img_vector = img.reshape(-1)
# 使用LSH索引查找前10个最近邻,并计算运行时间
start_time = time.time()
neighbors = lsh.query(img_vector, num_results=10, distance_func='euclidean')
end_time = time.time()
# 统计准确率和运行时间
correct_neighbors = [n[1] for n in neighbors if n[1] != i]
if i in correct_neighbors:
total_correct += 1
total_time += end_time - start_time
# 输出结果
print("Accuracy:", total_correct / (1000 * 10))
print("Average query time:", total_time / 1000)
```
这里,我们通过统计正确的最近邻数量来计算准确率,通过计算所有查询的运行时间来计算平均查询时间。注意,这里的准确率和运行时间仅供参考,实际结果可能会因数据集和LSH参数的不同而有所不同。
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