编程相邻算法怎么写

时间:2025-01-25 05:58:18 网络游戏

K最近邻(kNN)算法是一种基于实例的学习,或无监督学习,用于分类和回归分析。以下是一个简单的Python实现,包括读取数据、计算距离和分类的步骤:

```python

import numpy as np

import pandas as pd

from collections import Counter

class KNN:

def __init__(self, path, test_data, k):

self.path = path

self.test_data = test_data

self.k = k

def read_data(self):

try:

self.data = pd.read_csv(self.path, sep=',', encoding='gbk')

except:

self.data = pd.read_excel(self.path)

return self.data

def calculate_distance(self, inX, dataset):

dataset_size = dataset.shape

diff_mat = np.tile(inX, (dataset_size, 1)) - dataset

sq_diff_mat = diff_mat 2

distance = sq_diff_mat.sum(axis=1)

sorted_distance = distance.argsort()

return sorted_distance

def classify(self, inX):

dataset = self.data.iloc[:, :-1].values

labels = self.data.iloc[:, -1].values

sorted_distance = self.calculate_distance(inX, dataset)

label_count = Counter()

for i in range(self.k):

label_index = labels[sorted_distance[i]]

label_count[label_index] += 1

sorted_label_count = sorted(label_count.items(), key=lambda x: x, reverse=True)

return sorted_label_count

使用示例

if __name__ == "__main__":

knn = KNN('path_to_data.csv', 'test_data.csv', k=3)

knn.read_data()

test_data = np.array([[23, 3, 17]]) 示例测试数据

predicted_label = knn.classify(test_data)

print(f"Predicted label: {predicted_label}")

```

代码解释

读取数据

`read_data` 方法读取训练数据,支持CSV和Excel文件格式。

计算距离

`calculate_distance` 方法计算输入数据点与训练集中每个数据点之间的欧氏距离,并返回按距离排序的索引。

分类

`classify` 方法根据输入数据点的最近k个邻居的类别,使用多数投票法确定输入数据点的类别。

建议

数据预处理:在实际应用中,可能需要对数据进行预处理,如标准化或归一化,以提高算法的性能。

参数选择:k的选择对算法性能有很大影响,可以通过交叉验证等方法选择合适的k值。

内存优化:对于大规模数据集,可以考虑使用更高效的数据结构和算法来减少内存消耗。