当前位置:首页 > 文章列表 > 文章 > python教程 > 用实用的python示例来掌握K-Nearest邻居(K-NN)

用实用的python示例来掌握K-Nearest邻居(K-NN)

2025-02-04 23:22:11 0浏览 收藏

各位小伙伴们,大家好呀!看看今天我又给各位带来了什么文章?本文标题是《用实用的python示例来掌握K-Nearest邻居(K-NN)》,很明显是关于文章的文章哈哈哈,其中内容主要会涉及到等等,如果能帮到你,觉得很不错的话,欢迎各位多多点评和分享!

K-近邻算法(K-NN)详解及Python实现

想象一下,您初来乍到一个新城市,想找一家不错的餐厅。您不熟悉当地情况,于是向三位当地人征求意见。

• 两位推荐餐厅A。 • 一位推荐餐厅B。

由于大多数人推荐餐厅A,您决定去那里用餐。

这个简单的决策过程,正是机器学习中K-近邻(K-NN)算法的工作原理!本文将深入探讨K-NN算法,了解其机制,并通过一个Python实例进行演示。

用实用的python示例来掌握K-Nearest邻居(K-NN)

什么是K-近邻算法(K-NN)?

K-NN算法是一种监督学习算法,用于分类和回归。它基于这样一个假设:相似的样本更可能属于同一类别。算法通过计算新数据点与现有数据点之间的距离,找到与其最近的K个邻居,并根据这些邻居的类别来预测新数据点的类别。

K-NN算法工作流程:

  1. 选择邻居数量(K): 这是一个超参数,需要根据数据集进行调整。

  2. 计算距离: 计算新数据点与数据集所有其他数据点之间的距离(常用欧几里得距离或曼哈顿距离)。

  3. 选择K个最近邻: 选择距离新数据点最近的K个数据点。

  4. 多数投票: 根据这K个最近邻的类别,通过多数投票确定新数据点的类别(对于分类问题)。 对于回归问题,则取K个最近邻的平均值作为预测结果。

Python实现K-NN

我们将使用一个数据集来预测一个人是否会根据年龄和预计收入购买产品。

步骤1:导入必要的库

import numpy as np
import pandas as pd
import matplotlib.pyplot as plt
from sklearn.model_selection import train_test_split
from sklearn.preprocessing import StandardScaler
from sklearn.neighbors import KNeighborsClassifier
from sklearn.metrics import accuracy_score, confusion_matrix, classification_report

步骤2:创建示例数据集

data = {
    'age': [22, 25, 47, 52, 46, 56, 55, 60, 62, 61, 18, 24, 33, 40, 35],
    'estimatedsalary': [15000, 29000, 43000, 76000, 50000, 83000, 78000, 97000, 104000, 98000, 12000, 27000, 37000, 58000, 41000],
    'purchased': [0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 1, 0]  # 1: purchased, 0: not purchased
}
df = pd.DataFrame(data)
print(df.head())

步骤3:数据预处理

x = df[['age', 'estimatedsalary']]
y = df['purchased']

# 分割训练集和测试集
x_train, x_test, y_train, y_test = train_test_split(x, y, test_size=0.2, random_state=42)

# 特征缩放(标准化)
scaler = StandardScaler()
x_train = scaler.fit_transform(x_train)
x_test = scaler.transform(x_test)

步骤4:训练K-NN模型

k = 3
knn = KNeighborsClassifier(n_neighbors=k)
knn.fit(x_train, y_train)

步骤5:预测和模型评估

y_pred = knn.predict(x_test)

# 评估性能
accuracy = accuracy_score(y_test, y_pred)
conf_matrix = confusion_matrix(y_test, y_pred)
report = classification_report(y_test, y_pred)

print(f"Accuracy: {accuracy:.2f}")
print("Confusion Matrix:\n", conf_matrix)
print("Classification Report:\n", report)

关键洞察:

  1. 选择合适的K值: 过小的K值容易过拟合,过大的K值容易欠拟合。可以使用交叉验证来确定最佳K值。

  2. 特征缩放的重要性: K-NN依赖于距离计算,特征缩放确保所有特征对结果的贡献相同。

  3. 适用于小型数据集: K-NN在大型数据集上的计算成本较高。

K-近邻算法是一种简单而有效的分类算法,适用于各种分类问题。 但在应用于大型数据集时,需要考虑其计算效率。

您想了解K-NN在图像分类或时间序列预测中的应用吗?欢迎在评论区留言讨论!

以上就是《用实用的python示例来掌握K-Nearest邻居(K-NN)》的详细内容,更多关于的资料请关注golang学习网公众号!

兆易创新“延时测试电路和探针结构”专利获授权兆易创新“延时测试电路和探针结构”专利获授权
上一篇
兆易创新“延时测试电路和探针结构”专利获授权
Meta对VR与智能眼镜的总投资将突破1,000亿美元
下一篇
Meta对VR与智能眼镜的总投资将突破1,000亿美元
查看更多
最新文章
查看更多
课程推荐
  • 前端进阶之JavaScript设计模式
    前端进阶之JavaScript设计模式
    设计模式是开发人员在软件开发过程中面临一般问题时的解决方案,代表了最佳的实践。本课程的主打内容包括JS常见设计模式以及具体应用场景,打造一站式知识长龙服务,适合有JS基础的同学学习。
    543次学习
  • GO语言核心编程课程
    GO语言核心编程课程
    本课程采用真实案例,全面具体可落地,从理论到实践,一步一步将GO核心编程技术、编程思想、底层实现融会贯通,使学习者贴近时代脉搏,做IT互联网时代的弄潮儿。
    516次学习
  • 简单聊聊mysql8与网络通信
    简单聊聊mysql8与网络通信
    如有问题加微信:Le-studyg;在课程中,我们将首先介绍MySQL8的新特性,包括性能优化、安全增强、新数据类型等,帮助学生快速熟悉MySQL8的最新功能。接着,我们将深入解析MySQL的网络通信机制,包括协议、连接管理、数据传输等,让
    500次学习
  • JavaScript正则表达式基础与实战
    JavaScript正则表达式基础与实战
    在任何一门编程语言中,正则表达式,都是一项重要的知识,它提供了高效的字符串匹配与捕获机制,可以极大的简化程序设计。
    487次学习
  • 从零制作响应式网站—Grid布局
    从零制作响应式网站—Grid布局
    本系列教程将展示从零制作一个假想的网络科技公司官网,分为导航,轮播,关于我们,成功案例,服务流程,团队介绍,数据部分,公司动态,底部信息等内容区块。网站整体采用CSSGrid布局,支持响应式,有流畅过渡和展现动画。
    485次学习
查看更多
AI推荐
  • PubMedQA数据集详解:生物医学问答基准、功能与应用指南
    PubMedQA
    深入了解PubMedQA生物医学问答数据集,涵盖其核心功能、使用方法及在临床决策、药物研发等场景的应用,助力提升NLP模型性能。
    415次使用
  • H2O EvalGPT:开源LLM大模型评估与排行榜工具
    H2O EvalGPT
    H2O EvalGPT是H2O.ai推出的开源LLM评估平台,提供详细的大模型性能排行榜、行业特定基准测试及A/B测试功能,助您快速选择最适合项目的高性能大语言模型。
    496次使用
  • LMArena是什么?伯克利AI模型评估平台使用指南与功能解析
    LMArena
    LMArena是加州大学伯克利分校推出的AI模型匿名评测平台。通过盲测投票机制,用户可对比不同大模型回答并生成实时排行榜,助力开发者优化模型及用户选择最佳AI工具。
    503次使用
  • 斯坦福HELM:大语言模型Holistic Evaluation整体评估框架详解
    HELM
    深入了解斯坦福推出的HELM(Holistic Evaluation of Language Models)大模型评测体系。本文解析其核心功能、安装配置步骤及应用场景,涵盖准确性、公平性、鲁棒性等多维度指标,助力开发者全面优化语言模型性能。
    449次使用
  • MMBench详解:多模态大模型基准测试、功能特点与使用指南
    MMBench
    MMBench是由上海人工智能实验室等机构联合推出的多模态基准测试平台,提供细粒度能力评估、大规模数据集及VLMEvalKit工具。本文详细介绍其核心功能、安装使用方法及应用场景,助力开发者全面评估多模态模型性能。
    281次使用
微信登录更方便
  • 密码登录
  • 注册账号
登录即同意 用户协议 和 隐私政策
返回登录
  • 重置密码