《機器學(xué)習(xí)實戰(zhàn)》(二):K-近鄰算法實現(xiàn)與shape[0],argsort(),sorted(),iteritems(),tile()等的用法與解釋

1、K-NN算法:

算法基本流程:
對未知類別屬性的數(shù)據(jù)集中的每個點依次執(zhí)行以下操作:
(1) 計算已知類別數(shù)據(jù)集中的點與當(dāng)前點之間的距離;
(2) 按照距離遞增次序排序;
(3) 選取與當(dāng)前點距離最小的k個點;
(4) 確定前k個點所在類別的出現(xiàn)頻率;
(5) 返回前k個點出現(xiàn)頻率最高的類別作為當(dāng)前點的預(yù)測分類。
K-NN算法理解起來不難,重點在于一些numpy所帶函數(shù)的熟練使用。
有遇到不理解的可以看下面第二部分,一些小問題的深入。
代碼如下:
test_knn.py

#!/usr/bin/python
#-*-coding:utf-8-*-

from numpy import *
import operator

sample=array([[1.0,1.1],[1.0,1.0],[0,0],[0,0.1]])
lables=['A','A','B','B']
def classify0(inputvector,dataset,labels,k)
#shape[0]返回矩陣第一維度的長度
    setsize=dataset.shape[0]
#按行復(fù)制,將輸入向量擴展到和dataset一樣的行數(shù),再減去dataset
    diffmat=tile(inputvector,(setsize,1))-dataset
    sq_diffmat=diffmat**2
#按行相加求和
    sq_dist=sq_diffmat.sum(axis=1)
    distances=sq_dist**0.5
#以上就是求輸入向量和各訓(xùn)練樣本向量的歐式距離
#argsort()排序后,返回下標(biāo)向量
    dis_sort_indicies=distances.argsort()
#初始化一個字典,也就是c++的map
    class_count={}
    for i in range(k):
#通過循環(huán),依次找出前k距離的下標(biāo)(第幾行樣本,也就是第幾個樣本),映射到labels上,找出對應(yīng)分類label
        votedlabel=labels[dist_sort_indicies[i]]
#字典:{'標(biāo)簽':出現(xiàn)次數(shù)}
        class_count{votedlabel}=class_count.get(votedlabel,0)+1
    result=sorted(class_count.iteritems(),key=operator.itemgetter(1),reverse=True)
    return result[0][0]

print classify0([10,0],sample,label,3)

2、遇到的一些小問題的深入

簡單聊聊shape

>>> from numpy import *
>>> shape([1])
(1,)
>>> shape(1)
()
>>> shape([[1],[2]])
(2, 1)
>>> shape([[1,1],[1,1],[1,1]])
(3, 2)

# mymatrix.shape[0]:也可以作為矩陣的方法調(diào)用,0代表返回矩陣第一維度的長度,二維矩陣第一維也就是行數(shù)。
mymatrix.sum(axis=1)
# 對于一維數(shù)組而言,只有axis=0可以使用(沒必要使用)。
# 二維數(shù)組axis=1表示按行相加 , axis=0表示按列相加,none即無參數(shù)時候代表所有元素相加

argsort():

# argsort()函數(shù)是將x中的元素從小到大排列,提取其對應(yīng)的index(索引),然后輸出到y(tǒng)
>>> argsort([1,4,3,9,2])
array([0, 4, 2, 1, 3])
#還有其他例子,后面再補充example

get(key,0)的解釋:

 >>>dict1 #空的字典  
{}  
>>>dict1.get('a') #鍵‘a(chǎn)’在dict1中不存在,返回none  
>>> dict1.get('d1','no1') #default參數(shù)給出值'no1',所以返回'no1'  
'no1'

iteritems():

在Python2.x中,items( )用于 返回一個字典的拷貝列表,占額外的內(nèi)存。
iteritems() 用于返回本身字典列表操作后的迭代,不占用額外的內(nèi)存,iteritems方法作用:與items方法相比作用大致相同,只是它的返回值不是列表,而是一個迭代器。
而在python 3.x 里面,iteritems() 和 viewitems() 這兩個方法都已經(jīng)廢除了,而items() 得到的結(jié)果是和 2.x 里面 viewitems() 一致的。在3.x 里 用 items()替換iteritems() ,可以用于 for 來循環(huán)遍歷。

sorted(class_count.iteritems(),key=operator.itemgetter(1),reverse=True)的含義:

先來看sorted()的參數(shù):
sorted(iterable[, cmp[, key[, reverse]]])
參數(shù)解釋:
(1)iterable指定要排序的list或者iterable,不用多說;
(2)cmp為函數(shù),指定排序時進行比較的函數(shù),可以指定一個函數(shù)或者lambda函數(shù),如:
      students為類對象的list,沒個成員有三個域,用sorted進行比較時可以自己定cmp函數(shù),例如這里要通過比較第三個數(shù)據(jù)成員來排序,代碼可以這樣寫:
      students = [('john', 'A', 15), ('jane', 'B', 12), ('dave', 'B', 10)]
      sorted(students, key=lambda student : student[2])
(3)key為函數(shù),指定取待排序元素的哪一項進行排序,函數(shù)用上面的例子來說明,代碼如下:
      sorted(students, key=lambda student : student[2])
      key指定的lambda函數(shù)功能是去元素student的第三個域(即:student[2]),因此sorted排序時,會以students所有元素的第三個域來進行排序。

有了上面的operator.itemgetter函數(shù),也可以用該函數(shù)來實現(xiàn),例如要通過student的第三個域排序,可以這么寫:
sorted(students, key=operator.itemgetter(2)) 
sorted函數(shù)也可以進行多級排序,例如要根據(jù)第二個域和第三個域進行排序,可以這么寫:
sorted(students, key=operator.itemgetter(1,2))

即先跟句第二個域排序,再根據(jù)第三個域排序。
(4)reverse參數(shù)就不用多說了,是一個bool變量,表示升序還是降序排列,默認(rèn)為false(升序排列),定義為True時將按降序排列。

舉個栗子說一下tile()是怎么復(fù)制的
比如:tile(A,(2,3,4)),將
其中:A=[1,2]
4代表:A->B=[1,2,1,2,1,2,1,2]
3代表:B->C=[[1,2,1,2,1,2,1,2],[1,2,1,2,1,2,1,2],[1,2,1,2,1,2,1,2]]
2代表:C->D[[[1,2,1,2,1,2,1,2],[1,2,1,2,1,2,1,2],[1,2,1,2,1,2,1,2]],[[1,2,1,2,1,2,1,2],[1,2,1,2,1,2,1,2],[1,2,1,2,1,2,1,2]]]

>>> from numpy import tile
>>> tile(A,(2,3,4))
array([[[1, 2, 1, 2, 1, 2, 1, 2],
        [1, 2, 1, 2, 1, 2, 1, 2],
        [1, 2, 1, 2, 1, 2, 1, 2]],

       [[1, 2, 1, 2, 1, 2, 1, 2],
        [1, 2, 1, 2, 1, 2, 1, 2],
        [1, 2, 1, 2, 1, 2, 1, 2]]])
>>> 

最后編輯于
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
【社區(qū)內(nèi)容提示】社區(qū)部分內(nèi)容疑似由AI輔助生成,瀏覽時請結(jié)合常識與多方信息審慎甄別。
平臺聲明:文章內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))由作者上傳并發(fā)布,文章內(nèi)容僅代表作者本人觀點,簡書系信息發(fā)布平臺,僅提供信息存儲服務(wù)。

相關(guān)閱讀更多精彩內(nèi)容

友情鏈接更多精彩內(nèi)容