K-邻近分类方法通过计算待分类目标和训练样例之间的距离,选取与待分类目标距离最近的K个训练样例,根据K个选取样例中占多数的类别来确定待分类样例。距离类型有很多,大致有欧式距离,曼哈顿距离,切比雪夫距离,闽科夫斯基距离,标准化欧式距离,马氏距离,夹角余弦,汉明距离,相关系数,信息熵等。
KNN算法的具体步骤:
1、计算待分类目标与每个训练样例之间的距离dist;
2、对dist进行排序,选择前K个训练样例作为K-最邻近样例;
3、统计K个训练样例中每个类别出现的频次;
4、选择出现频次最大的类别作为待分类目标的类别。
依据上述流程,给出实现代码:
from numpy import *
import operator
def knn(x,transet,labels,k,type = 0):
'''
k-近邻算法
:param x:待分类特征
:param transet: 已知特征
:param labels: 特征标签
:param k:
:param type:
距离类型:0:欧式,1:曼哈顿,2:切比雪夫,3:闽科夫斯基,4:标准化欧式,5:马氏,6:夹角余弦
7:汉明距离,8:杰卡德,9:相关系数,11:信息熵
:return:
'''
distances = zeros_like(labels)
if type == 0:
tranSize = shape(transet)
diffMat = tile(x,(tranSize[0],1)) - transet
distances = ((diffMat**2).sum(axis=1))**0.5
#TODO:根据不同的类型计算距离
sortedIndex = distances.argsort()
classCount = {}
for i in labels[sortedIndex[:k]]:
classCount[i] = classCount.get(i,0) + 1
sortedClassCount = sorted(classCount.items(),key=operator.itemgetter(1),reverse=True)
return sortedClassCount;
KNN算法的优点:理论简单,实现简单。
KNN算法的缺点:1)对K值的选取依赖大,不同的K值选取可能产生不同的结果。可以通过实验选取分类误差最小的K值。2)由于需要计算特征的距离,所以需要特征进行量化和标准化。