机器学习之入门但门被焊死 分类KNN算法实现

机器学习之入门但门被焊死 分类KNN算法实现

前言

对于一个马上要毕业的大四学生来说,突然由后端转学机器学习,学起来好难,尤其是回归那里,数学好难!!!!!!!!

机器学习之入门但门被焊死 分类KNN算法实现
因为回归的公式太难搞了,这里先整理一手分类的入门算法,KNN。

; 算法简介

KNN是啥?

官方的话咱就不整了,通俗来说就是找出距离某个点最近的k个点(这k个点已经分好类了),找出k个点中出现次数最多的分类,就是我们预测的分类。

从上面的描述可以直到,算法总共有这几个步骤

  • 计算出目标点到其他点的距离
  • 将所有的距离值正序排序
  • 在排序结果中找出前k个值,并找出出现次数最多的分类

感觉还是蛮简单的,接下来来写代码吧。

代码实现

计算距离

两个计算距离的方法,分别是曼哈顿公式,欧拉公式

这里介绍一下几个函数
np.sum
求和函数,相比其他的求和公式,这个求和公式支持向量和向量的加法,也支持矩阵和向量的加法(前提是矩阵的列数应该等于向量的维数)。

axis=1表示最终的矩阵应该是一列的,即在进行向量加法之后的结果为[1,2,4]时,设置了axis之后结果就是[7].

np.abs
求绝对值


def distance1(a, b):

    sum = np.sum(np.abs(a - b), axis=1)
    return sum;

def distance2(a, b):
    sum = np.sqrt(np.sum(np.abs(a - b) ** 2, axis=1))
    return sum;

引入和切分数据集

用惯了java之后,再用python,就会觉得,python,你是我的神!
切分数据集不需要自己写代码,引入一个库就完事了

from sklearn.model_selection import train_test_split
from sklearn.datasets import load_iris

iris = load_iris()

df = pd.DataFrame(data=iris.data, columns=iris.feature_names)
df['target'] = iris.target
df['target'] = df['target'].map({0: iris.target_names[0], 1: iris.target_names[1], 2: iris.target_names[2]})

x = iris.data
y = iris.target
y = y.reshape(-1, 1)

x_train, x_test, y_train, y_test = train_test_split(x, y, test_size=0.3, random_state=1, stratify=y)

分类器(预测目标点属于哪个分类)


class KNN(object):

    def __init__(self, k_neighbors=1, disufunc=distance1):
        self.k_neighbors = k_neighbors
        self.disufunc = disufunc

    def fit(self, x, y):
        self.x_train = x
        self.y_train = y

    def predict(self, x):
        y_pred = np.zeros((x.shape[0], 1), dtype=self.y_train.dtype)
        for index,x_val in enumerate(x):
            distance=self.disufunc(self.x_train,x_val)

            nn_index=np.argsort(distance)

            nn_y=self.y_train[nn_index[:self.k_neighbors]].ravel()
            y_pred[index]=np.argmax(np.bincount(nn_y))
        return y_pred

测试

        knn=KNN(k_neighbors=5)
        knn.fit(x_train,y_train)
        y_pred=knn.predict(x_test)

        accuracy=accuracy_score(y_test,y_pred)
        print(accuracy)

这样所有的代码就实现了,还是蛮简单的

总结

学到了很多numpy的函数的用法,确实觉得python真好用,全给写好了。

很多东西还需要在复习,写个博客总结下。

机器学习之入门但门被焊死 分类KNN算法实现

Original: https://blog.csdn.net/qq_43627076/article/details/125056060
Author: 小王不头秃
Title: 机器学习之入门但门被焊死 分类KNN算法实现

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