KNN算法
1.算法讲解
KNN算法是一个最基本、最简单的有监督算法,基本思路就是给定一个样本,先通过距离计算,得到这个样本最近的topK个样本,然后根据这topK个样本的标签,投票决定给定样本的标签;
训练过程:只需要加载训练数据;
测试过程:通过之前加载的训练数据,计算测试数据集中各个样本的标签,从而完成测试数据集的标注;
2.代码
具体代码如下:
#!/usr/bin/env/ python
# -*- coding: utf-8 -*-
import csv
import random
from matplotlib import pyplot as plt
import numpy as np
from sklearn.decomposition import PCA
class KNN(object):
def __init__(self):
self._trainData = None
self._trainDataLabel = None
# 计算距离
def _computerDist(self,testData):
m = testData.shape[0]
n = self._trainData.shape[0]
dist = np.zeros((m,n))
for i in range(m):
for j in range(n):
dist[i][j] = np.sum( (testData[i,:] - self._trainData[j,:])**2 )
return dist
# 模型训练,knn只需要加载训练数据集
def train(self,dataset):
self._trainData = dataset[:,0:-1]
self._trainDataLabel = np.array(dataset[:,-1],dtype = np.int)
# 预测测试数据集
def predict(self,testData,topK = 3):
dist = self._computerDist(testData)
num_test = testData.shape[0]
predLable = np.zeros(num_test)
for i in range(num_test):
labelList = []
# 得到前topK样本的索引
idxList = np.argsort(dist[i,:])[:topK].tolist()
# 根据这些索引,得到对应的标签
labelList = self._trainDataLabel[idxList]
# 统计各个标签数目
counts = np.bincount(labelList)
# 将标签数目最大的标签值作为样本的标签
predLable[i] = np.argmax(counts)
return predLable
# 测试准确率
def test(self,testData,testLabel,topK = 3):
predLabel = self.predict(testData,topK)
predLabel = np.array(predLabel,dtype = int)
num_correct = np.sum(predLabel == testLabel)
num_test = testLabel.shape[0]
accuracy = float(num_correct) / num_test
print "testLabel:" + str(testLabel)
print "predLabel:" + str(predLabel)
print "get: %d / % d => accuracy: %f" %(num_correct,num_test,accuracy)
return predLabel
# 画出结果图
def plotResult(self,testData,predLable):
X = self._trainData
y = self._trainDataLabel
pca = PCA(n_components=2)
X_r = pca.fit(X).transform(X)
test_r = pca.fit(testData).transform(testData)
plt.figure()
for c, i in zip("rgb", [0, 1, 2]):
plt.scatter(X_r[y == i, 0], X_r[y == i, 1], c=c)
plt.scatter(test_r[predLable == i,0],test_r[predLable == i,1],s= 30,c = c,marker = 'D')
plt.legend()
plt.title('KNN of IRIS dataset')
plt.show()
# 加载数据集
def loadDataSet(self,fileName,splitRatio = 0.9):
lines = csv.reader(open(fileName,"rb") )
dataset = list(lines)
for i in range(len(dataset)):
dataset[i] = [float(x) for x in dataset[i]]
trainSize = int(len(dataset) * splitRatio)
random.shuffle(dataset)
trainData = np.array(dataset[:trainSize])
testData = np.array(dataset[trainSize:])
return trainData,testData
if __name__ == "__main__":
fileName = 'iris.csv'
KNNobj = KNN()
trainData,testData = KNNobj.loadDataSet(fileName,0.8)
# 抽取出测试数据
testdata = testData[:,0:-1]
# 抽取出测试标签数据
testdataLabel = np.array(testData[:,-1],dtype = int)
# 训练模型
KNNobj.train(trainData)
# 测试模型
predLabel = KNNobj.test(testdata,testdataLabel,3)
# 画出结果分布
KNNobj.plotResult(testdata,predLabel)
3.结果分析
本实例中,训练数据样本量为120个,测试数据样本量为30个,topK=3;
运行结果如下:
get: 29 / 30 => accuracy: 0.966667
结果分布图如下所示:
其中圆心点为训练数据,菱形点为测试数据;不同颜色代表不同的类;
4.参考链接
Comparison of LDA and PCA 2D projection of Iris dataset
KNN算法的更多相关文章
- 【Machine Learning】KNN算法虹膜图片识别
K-近邻算法虹膜图片识别实战 作者:白宁超 2017年1月3日18:26:33 摘要:随着机器学习和深度学习的热潮,各种图书层出不穷.然而多数是基础理论知识介绍,缺乏实现的深入理解.本系列文章是作者结 ...
- kNN算法python实现和简单数字识别
kNN算法 算法优缺点: 优点:精度高.对异常值不敏感.无输入数据假定 缺点:时间复杂度和空间复杂度都很高 适用数据范围:数值型和标称型 算法的思路: KNN算法(全称K最近邻算法),算法的思想很简单 ...
- 什么是 kNN 算法?
学习 machine learning 的最低要求是什么? 我发觉要求可以很低,甚至初中程度已经可以. 首先要学习一点 Python 编程,譬如这两本小孩子用的书:[1][2]便可. 数学方面 ...
- 数据挖掘之KNN算法(C#实现)
在十大经典数据挖掘算法中,KNN算法算得上是最为简单的一种.该算法是一种惰性学习法(lazy learner),与决策树.朴素贝叶斯这些急切学习法(eager learner)有所区别.惰性学习法仅仅 ...
- 机器学习笔记--KNN算法2-实战部分
本文申明:本系列的所有实验数据都是来自[美]Peter Harrington 写的<Machine Learning in Action>这本书,侵删. 一案例导入:玛利亚小姐最近寂寞了, ...
- 机器学习笔记--KNN算法1
前言 Hello ,everyone. 我是小花.大四毕业,留在学校有点事情,就在这里和大家吹吹我们的狐朋狗友算法---KNN算法,为什么叫狐朋狗友算法呢,在这里我先卖个关子,且听我慢慢道来. 一 K ...
- 学习OpenCV——KNN算法
转自:http://blog.csdn.net/lyflower/article/details/1728642 文本分类中KNN算法,该方法的思路非常简单直观:如果一个样本在特征空间中的k个最相似( ...
- KNN算法与Kd树
最近邻法和k-近邻法 下面图片中只有三种豆,有三个豆是未知的种类,如何判定他们的种类? 提供一种思路,即:未知的豆离哪种豆最近就认为未知豆和该豆是同一种类.由此,我们引出最近邻算法的定义:为了判定未知 ...
- Python 手写数字识别-knn算法应用
在上一篇博文中,我们对KNN算法思想及流程有了初步的了解,KNN是采用测量不同特征值之间的距离方法进行分类,也就是说对于每个样本数据,需要和训练集中的所有数据进行欧氏距离计算.这里简述KNN算法的特点 ...
随机推荐
- python基础02 基本数据类型
摘要:简单的数据类型以及赋值 变量不需要声明 python的变量不需要声明,你可以直接输入: >>>a = 10 那么你的内存里就有了一个变量a, 它的值是10,它的类型是integ ...
- CSharp数据库代码生成工具
项目中遇到很多数据库表字段特别多的项目,手动一个一个去敲也不知道敲到什么时候,突发奇想做一个工具一劳永逸.花了一晚上做了这个东西,代码写的比较乱,用这个工具后减少了很多时间. Git地址:https: ...
- 通读SDWebImage③--gif和webP的支持、不同格式图片的处理、方向处理
本文目录 NSData+ImageContentType: 根据NSData获取MIME UIImage+GIF UIImage+WebP UIImage+MultiFormat:根据NSData相应 ...
- Web前端开发推荐阅读书籍
前言 前端工程师在中国兴起也就5年左右,以前公司里没有专门前端工程师的这个职位,很多前端方面的任务都是由全栈工程师来完成,有的基础一点的后台或者设计的帮助分担一些.但是随着互联网的快速发展,特别是所谓 ...
- Spring Mvc的入门
SpringMVC也叫Spring Web mvc,属于表现层的框架.Spring MVC是Spring框架的一部分,是在Spring3.0后发布的. Spring Web MVC是什么: Sprin ...
- ActionMapping
在Struts中,ActionServlet只是任务的分派者,它依请求分配任务给其它的对象来执行,而分配的依据是请求的URI以及struts-config.xml的<action-mapping ...
- Session 、Application 和 HttpContext 的使用区别
在ASP.NET WEB页面开发中,经常会需要保存一些信息,以便在不同的页面或时间段都能够访问到.这其中便会用到Session和Application. Session .Application 和 ...
- CYQ.Data V5 分布式缓存MemCached应用开发介绍
前言 今天大伙还在热议关于.NET Core的东西,我只想说一句:在.NET 跨平台叫了这么多年间,其实人们期待的是一个知名的跨平台案例,而不是一堆能跨平台的消息. 好,回头说说框架: 在框架完成数据 ...
- 浅谈算法和数据结构: 十 平衡查找树之B树
前面讲解了平衡查找树中的2-3树以及其实现红黑树.2-3树种,一个节点最多有2个key,而红黑树则使用染色的方式来标识这两个key. 维基百科对B树的定义为“在计算机科学中,B树(B-tree)是一种 ...
- 配置apache和nginx的tomcat负载均衡
概述 本篇文章主要介绍apache和nginx的相关配置,tomcat的相关安装配置我在前面有写过一篇,详细介绍通过两种配置方法配置nginx. tomcat配置参考:http://www.cnblo ...