diff --git a/function.py b/function.py index bcb0277..7933f3f 100644 --- a/function.py +++ b/function.py @@ -26,19 +26,6 @@ import os id = "202210423203" name = "赵昊龙" - -""" -参数说明: -- input_vector (numpy array): 输入待分类的样本。 -- dataSet (numpy array): 训练数据集。 -- labels (list or numpy array): 训练集对应的标签。 -- k (int): kNN 算法参数,请**自行设置默认值**,评测时仅会使用其默认值,不修改默认值将**无法通过**评测,**成绩为零**。 -返回值: -- int: 预测的分类标签。 -""" - - -# 这里写自己的代码实现 def classify(input_vector, dataSet, labels, k=3): """ KNN 分类算法。 @@ -47,34 +34,32 @@ def classify(input_vector, dataSet, labels, k=3): - input_vector (numpy array): 输入待分类的样本。 - dataSet (numpy array): 训练数据集。 - labels (list or numpy array): 训练集对应的标签。 - - k (int): kNN 算法参数,请**自行设置默认值**,评测时仅会使用其默认值,不修改默认值将**无法通过**评测,**成绩为零**。 + - k (int): kNN 算法参数。 Returns: - int: 预测的分类标签。 """ - # 计算输入向量与数据集中每个向量的欧式距离 - distances = [] - for i in range(dataSet.shape[0]): - diff = (input_vector - dataSet[i]).astype(float) # 转换为浮点数 - dist = np.sqrt(np.sum(diff ** 2)) - distances.append((dist, labels[i])) + # 欧式距离 + diffMat = np.tile(input_vector, (dataSet.shape[0], 1)) - dataSet + sqDiffMat = diffMat**2 + sqDistances = sqDiffMat.sum(axis=1) + distances = sqDistances**0.5 + sortedDistIndices = distances.argsort() - # 根据距离进行排序,取前k个最近邻 - distances.sort(key=lambda x: x[0]) - k_nearest_labels = [label for _, label in distances[:k]] + # 取出距离最近的k个点的标签 + classCount = {} + for i in range(k): + voteIlabel = labels[sortedDistIndices[i]] + # 统计每个类别的出现次数 + classCount[voteIlabel] = classCount.get(voteIlabel, 0) + 1 - # 统计前k个最近邻中出现次数最多的标签 - from collections import Counter - label_counts = Counter(k_nearest_labels) - most_common_label = label_counts.most_common(1)[0][0] - - return most_common_label + # 选择出现次数最多的类别作为预测标签 + sortedClassCount = sorted(classCount.items(), key=lambda x: x[1], reverse=True) + return sortedClassCount[0][0] - -# 这里也写自己的代码实现 def load_dataset(directory): """ - 从文件夹中加载数据,若不自行正确实现,则无法通过评测,**不记录成绩**。 + 从文件夹中加载数据。 Args: - directory (str): 数据文件夹路径。 @@ -83,24 +68,24 @@ def load_dataset(directory): - np.array: 特征数据。 - np.array: 标签数据。 """ - training_file_list = os.listdir(directory) - training_matrix = [] - training_labels = [] + fileList = os.listdir(directory) + m = len(fileList) + dataSet = np.zeros((m, 1024)) # 28*28的二值图像数据 + labels = [] - for file in training_file_list: - class_num = int(file.split('_')[0]) - vector = img_to_vector(os.path.join(directory, file)) - training_matrix.append(vector) - training_labels.append(class_num) + for i in range(m): + filename = fileList[i] + fileWithPath = os.path.join(directory, filename) + vector = img_to_vector(fileWithPath) + dataSet[i, :] = vector + label = int(filename.split('.')[0]) # 假设文件名的格式为"数字.txt" + labels.append(label) - return np.array(training_matrix), np.array(training_labels) + return dataSet, np.array(labels) - -# 这里还写自己的代码实现 def img_to_vector(filename): """ 将二值图像转换为向量。 - 该部分应为 load_dataset 函数的辅助子函数,可单独在这里实现,也可直接集成至 load_dataset 函数中。 Args: - filename (str): 图像文件路径。 @@ -108,13 +93,18 @@ def img_to_vector(filename): Returns: - np.array: 二值图像向量。 """ - return np.array([int(pixel) for pixel in open(filename).read().split()]) - + returnVect = np.zeros((1024,)) # 28*28的二值图像数据 + with open(filename, 'r') as file: + lines = file.readlines() + n = 0 + for line in lines: + for i in range(len(line)-1): + returnVect[n] = int(line[i]) + n = n + 1 + return returnVect if __name__ == "__main__": - # 以下代码可用于测试,可自行随意修改 train_data, train_labels = load_dataset("trainingDigits") - test_data = ( "00000000000000110000000000000000" "00000000000011111000000000000000" @@ -154,5 +144,4 @@ if __name__ == "__main__": train_data, train_labels, ) - print(f"预测的标签: {predicted_label}") \ No newline at end of file