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python使用knn实现特征向量分类

更新时间:2020-06-18 04:00:01 作者:startmvc
这是一个使用knn把特征向量进行分类的demo。Knn算法的思想简单说就是:看输入的sample点周

这是一个使用knn把特征向量进行分类的demo。

Knn算法的思想简单说就是:看输入的sample点周围的k个点都属于哪个类,哪个类的点最多,就把sample归为哪个类。也就是说,训练集是一些已经被手动打好标签的数据,knn会根据你打好的标签来挖掘同类对象的相似点,从而推算sample的标签。

Knn算法的准确度受k影响较大,可能需要写个循环试一下选出针对不同数据集的最优的k。

至于如何拿到特征向量,可以参考之前的博文。

代码:


#-*- coding: utf-8 -*-
__author__ = 'Rossie'
from numpy import *
import operator

'''构造数据'''
def createDataSet():
 characters=array([[1.0,1.1],[1.0,1.0],[0,0],[0,0.1]])
 labels=['A','A','B','B']
 return characters,labels

'''从文件中读取数据,将文本记录转换为矩阵,提取其中特征和类标'''
def file2matrix(filename):
 fr=open(filename)
 arrayOLines=fr.readlines()
 numberOfLines=len(arrayOLines) #得到文件行数
 returnMat=zeros((numberOfLines,3)) #创建以零填充的numberOfLines*3的NumPy矩阵
 classLabelVector=[]
 index=0
 for line in arrayOLines: #解析文件数据到列表
 line=line.strip()
 listFromLine=line.split('\t')
 returnMat[index, :]=listFromLine[0:3]
 classLabelVector.append(listFromLine[-1])
 index+=1
 return returnMat,classLabelVector #返回特征矩阵和类标集合

'''归一化数字特征值到0-1范围'''
'''输入为特征值矩阵'''
def autoNorm(dataSet):
 minVals=dataSet.min(0)
 maxVals=dataSet.max(0)
 ranges=maxVals-minVals
 normDataSet=zeros(shape(dataSet))
 m=dataSet.shape[0]
 normDataSet=dataSet-tile(minVals,(m,1))
 normDataSet=normDataSet/tile(ranges,(m,1))
 return normDataSet,ranges, minVals
 
def classify(sample,dataSet,labels,k):
 dataSetSize=dataSet.shape[0] #数据集行数即数据集记录数
 '''距离计算'''
 diffMat=tile(sample,(dataSetSize,1))-dataSet #样本与原先所有样本的差值矩阵
 sqDiffMat=diffMat**2 #差值矩阵平方
 sqDistances=sqDiffMat.sum(axis=1) #计算每一行上元素的和
 distances=sqDistances**0.5 #开方
 sortedDistIndicies=distances.argsort() #按distances中元素进行升序排序后得到的对应下标的列表
 '''选择距离最小的k个点'''
 classCount={}
 for i in range(k):
 voteIlabel=labels[sortedDistIndicies[i]]
 classCount[voteIlabel]=classCount.get(voteIlabel,0)+1
 '''从大到小排序'''
 sortedClassCount=sorted(classCount.items(),key=operator.itemgetter(1),reverse=True)
 return sortedClassCount[0][0]

'''针对约会网站数据的测试代码'''
def datingClassTest():
 hoRatio=0.20 #测试样例数据比例
 datingDataMat,datingLabels=file2matrix('datingTestSet1.txt')
 normMat, ranges, minVals=autoNorm(datingDataMat)
 m =normMat.shape[0]
 numTestVecs=int(m*hoRatio)
 errorCount=0.0
 k=4
 for i in range(numTestVecs):
 classifierResult=classify(normMat[i, : ],normMat[numTestVecs:m, : ],datingLabels[numTestVecs:m],k)
 print("The classifier came back with: %s, thereal answer is: %s" %(classifierResult, datingLabels[i]))
 if(classifierResult!= datingLabels [i] ) :
 errorCount += 1.0
 print("the total error rate is: %f" % (errorCount/float(numTestVecs)))

def main():
 sample=[0,0]#简单样本测试
 sampleText = [39948,6.830795,1.213342]#文本中向量样本测试
 k=3
 group,labels=createDataSet()
 label1=classify(sample,group,labels,k)#简单样本的分类结果
 fileN = "datingTestSet.txt"
 matrix,label = file2matrix(fileN)
 label2 =classify(sampleText,matrix,label,k)#文本样本的分类结果
 print("ClassifiedLabel of the simple sample:"+label1)
 print("Classified Label of the textsample:"+label2)



if __name__=='__main__':
 main()
 #datingClassTest()

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持脚本之家。

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