for i in range(n): K[i] = np.sum(d[i,:] <= r_max)/(n-1) - np.pi*r_max**2/(extent.width*extent.height)

时间: 2024-03-15 09:41:46 浏览: 23
这是一个Python代码片段,使用了NumPy库。这段代码计算了一个二维平面上的K函数值,用于分析点模式的空间分布特征。其中,n表示点的数量,d是一个n×n的距离矩阵,r_max是一个固定的半径值,extent表示平面的大小。K函数的计算涉及到点与点之间的距离,因此用到了距离矩阵。第一行代码是一个for循环,循环次数为n。在循环中,计算了每个点的K函数值,并将其存储在K数组中。具体地,np.sum(d[i,:] <= r_max)计算了距离第i个点小于等于r_max的点的数量,除以(n-1)后得到了点i的局部密度值。np.pi*r_max**2/(extent.width*extent.height)计算了一个固定半径下的期望密度值。两者相减即为K函数值。
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class KNearestNeighbor(object): def __init__(self): pass def train(self, X, y): self.X_train = X self.y_train = y def predict(self, X, k=1): num_test = X.shape[0] num_train = self.X_train.shape[0] dists = np.zeros((num_test, num_train)) d1 = -2 * np.dot(X, self.X_train.T) d2 = np.sum(np.square(X), axis=1, keepdims=True) d3 = np.sum(np.square(self.X_train), axis=1) dist = np.sqrt(d1 + d2 + d3) y_pred = np.zeros(num_test) for i in range(num_test): dist_k_min = np.argsort(dist[i])[:k] y_kclose = self.y_train[dist_k_min] y_pred[i] = np.argmax(np.bincount(y_kclose.tolist())) return y_pred注释每一行代码

这是一个KNN(K-Nearest Neighbor)算法的Python实现,具体注释如下: ```python class KNearestNeighbor(object): def __init__(self): pass def train(self, X, y): self.X_train = X # 训练数据集 self.y_train = y # 训练数据集对应的标签 def predict(self, X, k=1): num_test = X.shape[0] # 测试数据集数量 num_train = self.X_train.shape[0] # 训练数据集数量 dists = np.zeros((num_test, num_train)) # 初始化距离矩阵 # 计算欧氏距离 d1 = -2 * np.dot(X, self.X_train.T) d2 = np.sum(np.square(X), axis=1, keepdims=True) d3 = np.sum(np.square(self.X_train), axis=1) dist = np.sqrt(d1 + d2 + d3) y_pred = np.zeros(num_test) # 初始化预测结果 for i in range(num_test): # 找到距离最近的k个训练数据点的索引 dist_k_min = np.argsort(dist[i])[:k] # 找到这k个训练数据点对应的标签 y_kclose = self.y_train[dist_k_min] # 在k个标签中找到出现次数最多的标签,作为预测结果 y_pred[i] = np.argmax(np.bincount(y_kclose.tolist())) return y_pred ``` KNN算法是一种比较简单的分类算法,主要步骤包括以下几点: 1. 计算测试数据集与训练数据集之间的距离(通常使用欧氏距离); 2. 找到距离最近的k个训练数据点,这k个数据点对应的标签就是预测结果; 3. 在k个标签中找到出现次数最多的标签,作为最终的预测结果。

for it in range(len(data_sum)): mx = data_sum.max(axis=0).max(axis=0).max(axis=0) data_sum[it, 0, :, :, :] = np.array(data_sum) / mx

这段代码的作用是将`data_sum`数组中的每个元素都除以该数组中的最大值,使所有元素的值都在0到1之间。具体来说,代码中的`for`循环遍历了`data_sum`数组的每个元素,并将该数组中的三个维度(即第1、2、3个维度)的最大值取出来,然后使用`np.array(data_sum) / mx`将`data_sum`数组中的每个元素都除以该最大值。这里的`np.array(data_sum)`是为了将`data_sum`转换为NumPy数组,方便进行数值计算。

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请在不影响结果的条件下改变代码的样子:import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt x1len = 21 x2len = 18 LEN = x1len + x2len POPULATION_SIZE = 100 GENERATIONS = 251 CROSSOVER_RATE = 0.7 MUTATION_RATE = 0.3 pop = np.random.randint(0,2,size=(POPULATION_SIZE,LEN)) def BinToX(pop): x1 = pop[:,0:x1len] x2 = pop[:,x1len:] x1 = x1.dot(2**np.arange(x1len)[::-1]) x2 = x2.dot(2**np.arange(x2len)[::-1]) x1 = -2.9 + x1*(12 + 2.9)/(np.power(2,x1len)-1) x2 = 4.2 + x2*(5.7 - 4.2)/(np.power(2,x2len)-1) return x1,x2 def func(pop): x1,x2 = BinToX(pop) return 21.5 + x1*np.sin(4*np.pi*x1) + x2*np.sin(20*np.pi*x2) def fn(pop): return func(pop); def selection(pop, fitness): idx = np.random.choice(np.arange(pop.shape[0]), size=POPULATION_SIZE, replace=True, p=fitness/fitness.sum()) return pop[idx] def crossover(IdxP1,pop): if np.random.rand() < CROSSOVER_RATE: C = np.zeros((1,LEN)) IdxP2 = np.random.randint(0, POPULATION_SIZE) pt = np.random.randint(0, LEN) C[0,:pt] = pop[IdxP1,:pt] C[0,pt:] = pop[IdxP2, pt:] np.append(pop, C, axis=0) return def mutation(idx,pop): if np.random.rand() < MUTATION_RATE: mut_index = np.random.randint(0, LEN) pop[idx,mut_index] = 1- pop[idx,mut_index] return best_chrom = np.zeros(LEN) best_score = 0 fig = plt.figure() for generation in range(GENERATIONS): fitness = fn(pop) pop = selection(pop, fitness) if generation%50 == 0: ax = fig.add_subplot(2,3,generation//50 +1, projection='3d', title = "generation:"+str(generation)+" best="+str(np.max(fitness))) x1,x2 = BinToX(pop) z = func(pop) ax.scatter(x1,x2,z) for idx in range(POPULATION_SIZE): crossover(idx,pop) mutation(idx,pop) idx = np.argmax(fitness) if best_score < fitness[idx]: best_score = fitness[idx] best_chrom = pop[idx, :] plt.show() print('最优解:', best_chrom, '| best score: %.2f' % best_score)

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