机器学习 --- kNN算法_民生

admin

2024-02-14 01:18:24

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第1关：实现kNN算法

任务描述
本关任务：补充 python 代码，完成 kNNClassifier 类中的 fit 函数与 predict 函数。实现 kNN 算法的训练与预测功能。

相关知识
为了完成本关任务，你需要掌握 kNN 算法的算法流程。

kNN 算法的算法流程
kNN 算法其实是众多机器学习算法中最简单的一种，因为该算法的思想完全可以用 8 个字来概括：“近朱者赤，近墨者黑”。

假设现在有这样的一个样本空间，该样本空间里有宅男和文艺青年这两个类别，其中红圈表示宅男，绿圈表示文艺青年。如下图所示：

其实构建出这样的样本空间的过程就是 kNN 算法的训练过程。可想而知 kNN 算法是没有训练过程的，所以 kNN 算法属于懒惰学习算法。

假设我在这个样本空间中用黄圈表示，如下图所示：

现在使用 kNN 算法来鉴别一下我是宅男还是文艺青年。首先需要计算我与样本空间中所有样本的距离。假设计算得到的距离表格如下：

样本编号 1 2 … 13 14
标签宅男宅男 … 文艺青年文艺青年
距离 11.2 9.5 … 23.3 37.6
然后找出与我距离最小的 k 个样本(k 是一个超参数，需要自己设置，一般默认为 5)，假设与我离得最近的 5 个样本的标签和距离如下：

样本编号 4 5 6 7 8
标签宅男宅男宅男宅男文艺青年
距离 11.2 9.5 7.7 5.8 15.2
最后只需要对这 5 个样本的标签进行统计，并将票数最多的标签作为预测结果即可。如上表中，宅男是 4 票，文艺青年是 1 票，所以我是宅男。

注意

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