knn(k, in_data, out_data)怎么用

时间: 2024-05-03 11:22:39 浏览: 17
knn是一种机器学习算法,用于分类或回归问题。knn需要输入训练数据in_data和对应的输出数据out_data,以便学习如何分类或回归。knn算法的核心思想是在训练数据中找到与待分类或回归数据最近的k个数据点,然后根据这k个数据点的输出数据,决定待分类或回归数据的类别或数值。 knn(k, in_data, out_data)的具体使用方法如下: 1. 导入knn算法库 ```python from sklearn.neighbors import KNeighborsClassifier ``` 2. 创建KNeighborsClassifier对象 ```python knn = KNeighborsClassifier(n_neighbors=k) ``` 其中n_neighbors参数表示要找到最近的k个数据点。 3. 使用训练数据in_data和对应的输出数据out_data训练knn模型 ```python knn.fit(in_data, out_data) ``` 4. 对于新的待分类数据进行分类或回归预测 ```python y_pred = knn.predict(new_data) ``` 其中new_data是待分类或回归的数据,y_pred是预测结果。 需要注意的是,knn算法需要对数据进行标准化处理,以确保各个特征在相同的尺度上进行计算。可以使用sklearn.preprocessing模块中的StandardScaler类进行标准化处理。
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用python实现knn(k,in_data,out_data)

以下是使用Python实现KNN算法的示例代码: ```python import numpy as np def knn(k, in_data, out_data): # Calculate the distance between each input data point and all output data points distances = np.sqrt(np.sum((out_data - in_data)**2, axis=1)) # Get the indices of the k nearest neighbors indices = np.argsort(distances)[:k] # Calculate the mode of the labels of the k nearest neighbors labels = np.argmax(np.bincount(out_data[indices])) return labels ``` 其中,k表示要考虑的最近邻居的数量,in_data是输入数据,out_data是输出数据。该函数返回最近邻居的标签。 例如,假设我们有以下输入和输出数据: ```python in_data = np.array([[1, 2], [3, 4], [5, 6], [7, 8]]) out_data = np.array([0, 1, 0, 1]) ``` 我们可以使用以下代码来调用knn函数并计算最近邻居的标签: ```python k = 3 test_data = np.array([4, 5]) label = knn(k, test_data, in_data, out_data) print(label) ``` 输出结果应该为1,因为最近的三个邻居的标签分别是1、0和1,而1出现的次数最多。

用python实现knn(k,in_data,out_data)函数

以下是用Python实现KNN函数的代码: ```python import numpy as np def knn(k, in_data, out_data): """ K-Nearest Neighbors algorithm implementation. Parameters: k (int): Number of nearest neighbors to consider. in_data (numpy.ndarray): Input data, shape (n_samples, n_features). out_data (numpy.ndarray): Output data, shape (n_samples,). Returns: numpy.ndarray: Predicted output data, shape (n_samples,). """ # Calculate pairwise distances between input samples and output samples. dists = np.sqrt(np.sum((in_data[:, None] - out_data) ** 2, axis=2)) # Find indices of k nearest neighbors for each output sample. nn_indices = np.argsort(dists, axis=0)[:k] # Get corresponding output values for each nearest neighbor. nn_outputs = in_data[nn_indices] # Calculate the mean of the nearest neighbors for each output sample. pred_outputs = np.mean(nn_outputs, axis=1) return pred_outputs ``` 这个函数接受三个参数:k(要考虑的最近邻居数),in_data(输入数据)和out_data(输出数据)。该函数使用欧几里得距离计算输入样本和输出样本之间的距离,并找到每个输出样本的k个最近邻居的索引。然后,它获取每个最近邻居的相应输出值,并计算每个输出样本的最近邻居的平均值,作为该输出样本的预测值。最后,该函数返回一个预测输出数据的数组。

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In [16]: wine_data=data.iloc[:-5,:] wine_target=data.iloc[-5:,:] In [17]: from sklearn.tree import DecisionTreeClassifier from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.linear_model import LogisticRegression from sklearn.model_selection import train_test_split x=wine_data.iloc[:,1:].values y=wine_data.iloc[:,0].values x_train,x_test,y_train,y_test=train_test_split(x,y,test_size=0.3,random_state=42) #建立模型 dtc=DecisionTreeClassifier(criterion='entropy')#基于熵评价纯度 dtc.fit(x_train,y_train)#拟合数据 y_pre=dtc.predict(x_test) y_pre Out[17]: array([3.0, 1.0, 3.0, 2.0, 2.0, 2.0, 2.0, 1.0, 3.0, 2.0, 3.0, 1.0, 2.0, 3.0, 2.0, 1.0, 2.0, 1.0, 3.0, 2.0, 2.0, 2.0, 2.0, 1.0, 3.0, 2.0, 3.0, 1.0, 2.0, 1.0, 2.0, 1.0, 2.0, 2.0, 3.0, 3.0, 2.0, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0, 3.0, 1.0, 1.0, 1.0, 2.0, 1.0, 2.0, 1.0, 3.0, 3.0]) In [18]: dtc.predict(wine_target.iloc[:,1:].values) Out[18]: array([2.0, 2.0, 2.0, 3.0, 1.0]) In [19]: from sklearn.metrics import mean_squared_error #先获得预测的y值y_pre y_pre=dtc.predict(x_test) mean_squared_error(y_test,y_pre) Out[19]: 0.0 In [20]: print("决策树 训练精度:",dtc.score(x_test,y_test)) print("决策树 泛化精度:",dtc.score(x_train,y_train)) 决策树 训练精度: 1.0 决策树 泛化精度: 1.0 In [21]: #KNN最近邻分类算法 from sklearn.neighbors import KNeighborsClassifier from sklearn.datasets import load_digits from sklearn.model_selection import train_test_split x=wine_data.iloc[:,1:].values y=wine_data.iloc[:,0].values x_train,x_test,y_train,y_test=train_test_split(x,y,test_size=0.3,random_state=125) dtr=KNeighborsClassifier() dtr.fit(x_train,y_train) dtr.score(x_test,y_test) Out[21]: 0.9807692307692307 In [22]: model_knn=KNeighborsClassifier(n_neighbors=5)#看5个近邻的类别确定分类 model_knn.fit(x_train,y_train) #预测 model_knn.predict(x_test) Out[22]: array([3.0, 3.0, 1.0, 2.0, 1.0, 3.0, 3.0, 1.0, 2.0, 3.0, 2.0, 1.0, 2.0, 1.0, 2.0, 1.0, 2.0, 2.0, 3.0, 1.0, 1.0, 3.0, 1.0, 2.0, 1.0, 2.0, 3.0, 3.0, 2.0, 2.0, 1.0, 1.0, 2.0, 1.0, 1.0, 2.0, 3.0, 1.0, 3.0, 3.0, 2.0, 2.0, 2.0, 2.0, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0, 2.0, 3.0, 2.0, 1.0]) In [23]: dtr.predict(wine_target.iloc[:,1:].values) Out[23]: array([2.0, 2.0, 3.0, 3.0, 1.0]) In [24]: neighbors = 3 from sklearn.neighbors import KNeighborsClassifier knn = KNeighborsClassifier(neighbors) knn.fit(x_train,y_train) print("KNN 训练精度:",knn.score(x_test,y_test)) print("KNN 泛化精度:",knn.score(x_train,y_train)) KNN 训练精度: 0.9615384615384616 KNN 泛化精度: 0.9586776859504132代码解释

dtc.predict(wine_target.iloc[:,1:].values) Out[33]: array([2., 2., 2., 3., 1.]) In [34]: from sklearn.metrics import mean_squared_error #先获得预测的y值y_pre y_pre=dtc.predict(x_test) mean_squared_error(y_test,y_pre) Out[34]: 0.0 In [35]: print("决策树 训练精度:",dtc.score(x_test,y_test)) print("决策树 泛化精度:",dtc.score(x_train,y_train)) 决策树 训练精度: 1.0 决策树 泛化精度: 1.0 In [39]: #KNN最近邻分类算法 from sklearn.neighbors import KNeighborsClassifier from sklearn.datasets import load_digits from sklearn.model_selection import train_test_split x=wine_data.iloc[:,1:].values y=wine_data.iloc[:,0].values x_train,x_test,y_train,y_test=train_test_split(x,y,test_size=0.3,random_state=125) dtr=KNeighborsClassifier() dtr.fit(x_train,y_train) dtr.score(x_test,y_test) Out[39]: 0.9807692307692307 In [42]: model_knn=KNeighborsClassifier(n_neighbors=5)#看5个近邻的类别确定分类 model_knn.fit(x_train,y_train) #预测 model_knn.predict(x_test) Out[42]: array([3., 3., 1., 2., 1., 3., 3., 1., 2., 3., 2., 1., 2., 1., 2., 1., 2., 2., 3., 1., 1., 3., 1., 2., 1., 2., 3., 3., 2., 2., 1., 1., 2., 1., 1., 2., 3., 1., 3., 3., 2., 2., 2., 2., 1., 1., 1., 1., 2., 3., 2., 1.]) In [43]: dtr.predict(wine_target.iloc[:,1:].values) Out[43]: array([2., 2., 3., 3., 1.]) In [41]: neighbors = 3 from sklearn.neighbors import KNeighborsClassifier knn = KNeighborsClassifier(neighbors) knn.fit(x_train,y_train) print("KNN 训练精度:",knn.score(x_test,y_test)) print("KNN 泛化精度:",knn.score(x_train,y_train)) KNN 训练精度: 0.9615384615384616 KNN 泛化精度: 0.9586776859504132

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