前言

本文介绍机器学习分类算法中的K-近邻算法并给出伪代码与Python代码实现。

算法原理

首先获取训练集中与目标对象距离最近的k个对象,然后再获取这k个对象的分类标签,求出其中出现频数最大的标签。

而这个标签,就是分类的结果。

伪代码

对训练集做以下操作:

1. 计算训练集中各点与当前点之间的距离(本文采用最经典的欧式距离)

2. 按照距离递增次序对各点排序

3. 选取与当前点距离最小的k个点

4. 确定前k个点所在类别的出现频率

5. 返回前k个点出现频率最高的类别,即为分类结果。

特别说明:该算法中,因为没有训练步骤,因此对它而言训练集也就是数据集。

代码示例

 #!/usr/bin/env python
 # -*- coding:UTF-8 -*-

 '''
 Created on 2016-12-05

 @author: fangmeng
 '''

 # 导入numpy数学运算库
 import numpy
 # 导入运算符函数库
 import operator

 # ==============================================
 # 输入:
 #        空
 # 输出:
 #        group, labels:样本训练集及其对应标签集
 # ==============================================
 def createDataSet():
     '创建训练集及其对应标签集并返回'

     group = numpy.array([[1.0, 1.1], [1.0, 1.0], [0.0, 0.0], [0.0, 0.1]])
     labels = ['A', 'A', 'B', 'B']

     return group, labels

 # ==============================================
 # 输入:
 #        inX:目标向量
 #        dataSet:训练集
 #        labels:训练集对应的标签集
 #        k:算法参数
 # 输出:
 #        sortedClassCount[0][0]:目标向量的分类结果
 # ==============================================
 def classify0 (inX, dataSet, labels, k):
     'kNN 分类器'

     #计算目标向量与训练集中所有对象的距离并排序
     dataSetSize = dataSet.shape[0]
     diffMat = numpy.tile(inX, (dataSetSize, 1)) - dataSet
     sqDiffMat = diffMat ** 2
     sqDistances = sqDiffMat.sum(axis=1)
     distances = sqDistances ** 0.5
     sortedDistIndicies = distances.argsort()  # 返回数组从小到大的索引值

     # 取出与目标向量距离最近的三个
     classCount = {}         # 该字典存放各种标签及其对应的频数
     for i in range(k):      # 由前 k 位索引的结果构建字典
         voteIlable = labels[sortedDistIndicies[i]]
         classCount[voteIlable] = classCount.get(voteIlable, 0)+1

     # 以各个标签的频率为基准进行排序
     sortedClassCount = sorted(classCount.iteritems(), key=operator.itemgetter(1), reverse=True)

     return sortedClassCount[0][0]   # 返回出现频率最高的标签

 def test():
     '分类器测试函数'

     # 新建训练集及其对应标签集
     group, labels = createDataSet()

     # 输入目标向量并返回分类结果后打印
     label = classify0([0.0, 0.0], group, labels, 3)
     print label

 if __name__ == '__main__':
     # 调用测试函数
     test()

运行结果

小结

1. 本文简要介绍了机器学习中经典的K-近邻算法,并给出了代码实现。

2. 该算法的缺点有三个:

a. 耗费空间资源大:要保存整个数据集

b. 耗费时间资源大:要对数据集中的每个样本求距离。当样本很多,或者特征信息多的时候,效率是挺坑的。

c. 没有给出数据的基础结构信息。(本身K-近邻算法就没有严格意义上的训练过程)

3. 后面的文章中,将讲解如何将此算法应用于具体项目中。

第一篇:K-近邻分类算法原理分析与代码实现的更多相关文章

  1. 第七篇:Logistic回归分类算法原理分析与代码实现

    前言 本文将介绍机器学习分类算法中的Logistic回归分类算法并给出伪代码,Python代码实现. (说明:从本文开始,将接触到最优化算法相关的学习.旨在将这些最优化的算法用于训练出一个非线性的函数 ...

  2. Logistic回归分类算法原理分析与代码实现

    前言 本文将介绍机器学习分类算法中的Logistic回归分类算法并给出伪代码,Python代码实现. (说明:从本文开始,将接触到最优化算法相关的学习.旨在将这些最优化的算法用于训练出一个非线性的函数 ...

  3. 第十三篇:K-Means 聚类算法原理分析与代码实现

    前言 在前面的文章中,涉及到的机器学习算法均为监督学习算法. 所谓监督学习,就是有训练过程的学习.再确切点,就是有 "分类标签集" 的学习. 现在开始,将进入到非监督学习领域.从经 ...

  4. K近邻分类算法实现 in Python

    K近邻(KNN):分类算法 * KNN是non-parametric分类器(不做分布形式的假设,直接从数据估计概率密度),是memory-based learning. * KNN不适用于高维数据(c ...

  5. 查看neighbors大小对K近邻分类算法预测准确度和泛化能力的影响

    代码: # -*- coding: utf-8 -*- """ Created on Thu Jul 12 09:36:49 2018 @author: zhen &qu ...

  6. 第十四篇:Apriori 关联分析算法原理分析与代码实现

    前言 想必大家都听过数据挖掘领域那个经典的故事 - "啤酒与尿布" 的故事. 那么,具体是怎么从海量销售信息中挖掘出啤酒和尿布之间的关系呢? 这就是关联分析所要完成的任务了. 本文 ...

  7. Apriori 关联分析算法原理分析与代码实现

    前言 想必大家都听过数据挖掘领域那个经典的故事 - "啤酒与尿布" 的故事. 那么,具体是怎么从海量销售信息中挖掘出啤酒和尿布之间的关系呢? 这就是关联分析所要完成的任务了. 本文 ...

  8. K-Means 聚类算法原理分析与代码实现

    前言 在前面的文章中,涉及到的机器学习算法均为监督学习算法. 所谓监督学习,就是有训练过程的学习.再确切点,就是有 "分类标签集" 的学习. 现在开始,将进入到非监督学习领域.从经 ...

  9. K邻近分类算法

    # -*- coding: utf-8 -*- """ Created on Thu Jun 28 17:16:19 2018 @author: zhen "& ...

随机推荐

  1. Jquery 获取日期date()对象

    获取JavaScript 的时间使用内置的Date函数完成 var mydate = new Date(); mydate.getYear(); //获取当前年份(2位) mydate.getFull ...

  2. linux下gdal的python包的安装

    由于python包是从C++包编译出来的,所以需要先下载源码进行编译安装.1. gdal下载http://download.osgeo.org/gdal/CURRENT/sudo ./configur ...

  3. NodeJs开发学习目录

    1.Nodejs基本概念及Nodejs.npm安装测试[2014-06-06] 2.开发工具简介(主要介绍Sublime Text使用) [2014-06-06] 3.Sublime text插件安装 ...

  4. SVN 使用的简单整理

    1. 在SVN服务器上创建存储Dir,并和个人主机建立联系.      现在SVN服务器上创建一个存储文件夹svn_storeDir.然后在个人电脑上建立一个本地文件夹local_Dir.    进入 ...

  5. K - 计算球体积

    Time Limit:1000MS     Memory Limit:32768KB     64bit IO Format:%I64d & %I64u   Description 根据输入的 ...

  6. 《C++程序设计》上半部读书笔记

    目录   前言     第一章 C++的初步知识         1 C语言的优点         2 C++产生的背景         3 C++对C的增强         4 如何体会C++的优点 ...

  7. Python 更改cmd中的字色

    没有gui的python程序是在cmd窗口中运行的,黑色背景,灰色的字,确实很复古,不符合现代人的使用习惯-同事在用我写的小工具时,清一色的字色,看起来会没有重点性,因此我就想通过更改cmd中的字色来 ...

  8. 物联网传输协议MQTT

    MQTT是一个物联网传输协议,它被设计用于轻量级的发布/订阅式消息传输,旨在为低带宽和不稳定的网络环境中的物联网设备提供可靠的网络服务.MQTT是专门针对物联网开发的轻量级传输协议.MQTT协议针对低 ...

  9. 【Java】在Eclipse中使用JUnit4进行单元测试(初级篇)

    本文绝大部分内容引自这篇文章: http://www.devx.com/Java/Article/31983/0/page/1 我们在编写大型程序的时候,需要写成千上万个方法或函数,这些函数的功能可能 ...

  10. 账户管理groupadd groupmod groupdel usermod usermod userdel

    http://www.cnblogs.com/ggjucheng/archive/2012/08/21/2648380.html http://blog.csdn.net/qq1603013767/a ...