更新 function.py

function.py

@@ -40,12 +40,13 @@ from sklearn.metrics import classification_report, accuracy_score
 from sklearn.preprocessing import StandardScaler
 
 
+# 数据加载函数保持不变
 def load_data(filepath):
     """
     从文件中加载数据，若不自行正确实现，则无法通过评测，**不记录成绩**。
 
     Args:
-    - filepath (str): 数据文件路径。
+    - directory (str): 数据文件路径。
 
     Returns:
     - np.array: 特征数据。
@@ -63,96 +64,66 @@ def load_data(filepath):
             # 特征为其他列（不包含倒数第6列标签）
             features = np.array(fields[: -6] + fields[-5:], dtype=float)
             # 标签映射：将 1->0, 2->1, 3->2
-            label_mapping = {1: 0, 2: 1, 3: 2}
-            if label in label_mapping:
-                label = label_mapping[label]
+            if label == 1:
+                label = 0
+            elif label == 2:
+                label = 1
+            elif label == 3:
+                label = 2
             else:
                 print(f"无效标签，跳过此样本：{label}")
                 continue  # 跳过无效标签
+            # 添加数据和标签
             data.append(features)
             labels.append(label)
-    return np.array(data), np.array(labels)
+    # 转换为numpy数组
+    data = np.array(data)
+    labels = np.array(labels)
+    return data, labels
 
 
-def train_svm(X, y, C):
+# 封装训练和评估模型的函数
+def train_and_evaluate_model(X_train_fold, y_train_fold, X_val_fold, y_val_fold, C):
+    model = SVC(kernel='rbf', C=C, gamma='scale', random_state=42)
+    model.fit(X_train_fold, y_train_fold)
+    y_pred_fold = model.predict(X_val_fold)
+    accuracy_fold = accuracy_score(y_val_fold, y_pred_fold)
+    return accuracy_fold, model
+
+
+def train_svm(X, y, other_params=None):
     """
-    训练支持向量机模型。
+    支持向量机训练函数。
 
     Args:
     - X (numpy array): 特征数据。
     - y (numpy array): 标签数据。
-    - C (float): SVM的正则化参数C。
+    - other_params (str): 其它参数，可选设置。若需设置其它参数，必须设置其默认值，否则将无法通过自动评测，成绩为零。
 
     Returns:
     - SVC: 训练好的SVM模型。
     """
-    model = SVC(kernel='rbf', C=C, gamma='scale', random_state=42)
+    model = SVC(kernel='rbf', C=1.0, gamma='scale', random_state=42)
     model.fit(X, y)
     return model
 
 
-def cross_validation(X_full_train, y_full_train, C_values):
+def predict_svm(inX, model):
     """
-    进行交叉验证，选出最佳模型。
+    支持向量机预测函数。
 
     Args:
-    - X_full_train (numpy array): 完整训练集的特征数据。
-    - y_full_train (numpy array): 完整训练集的标签数据。
-    - C_values (list): 要尝试的SVM正则化参数C的取值列表。
+    - inX (numpy array): 输入待分类的样本。
+    - model (SVC): 训练得到的支持向量机模型。
 
     Returns:
-    - SVC: 在交叉验证中表现最佳的模型。
+    - int: 预测的分类标签。
     """
-    best_accuracy = 0
-    best_model = None
-    kf = KFold(n_splits=5, shuffle=True, random_state=42)
-    for C in C_values:
-        avg_accuracy = 0
-        for train_index, val_index in kf.split(X_full_train):
-            X_train_fold, X_val_fold = X_full_train[train_index], X_full_train[val_index]
-            y_train_fold, y_val_fold = y_full_train[train_index], y_full_train[val_index]
-            model = train_svm(X_train_fold, y_train_fold, C)
-            y_pred_fold = model.predict(X_val_fold)
-            accuracy_fold = accuracy_score(y_val_fold, y_pred_fold)
-            avg_accuracy += accuracy_fold
-        avg_accuracy /= 5
-        if avg_accuracy > best_accuracy:
-            best_accuracy = avg_accuracy
-            best_model = model
-    return best_model
-
-
-def evaluate_model(model, X_final_test, y_final_test):
-    """
-    使用模型在最终测试集上进行评估并输出相关结果。
-
-    Args:
-    - model (SVC): 训练好的模型。
-    - X_final_test (numpy array): 最终测试集的特征数据。
-    - y_final_test (numpy array): 最终测试集的标签数据。
-    """
-    y_pred = model.predict(X_final_test)
-    print("\n分类报告:")
-    print(classification_report(y_final_test, y_pred, target_names=["存活", "安乐死", "死亡"]))
-    accuracy = accuracy_score(y_final_test, y_pred)
-    print(f"测试集准确率: {accuracy * 100:.2f}%")
-
-
-def predict_single_sample(model, test_sample, actual_result):
-    """
-    使用模型对单个样本进行预测并输出预测结果和实际结果对比。
-
-    Args:
-    - model (SVC): 训练好的模型。
-    - test_sample (numpy array): 单个测试样本的特征数据。
-    - actual_result (int): 单个测试样本的实际标签。
-    """
-    y_pred_single = model.predict(test_sample.reshape(1, -1))[0]
-    print(f"\n单个样本预测结果: {y_pred_single}, 实际结果: {actual_result}")
+    return model.predict(inX.reshape(1, -1))[0]
 
 
 if __name__ == "__main__":
-    # 加载训练数据和测试数据
+    # 加载数据
     X_train, y_train = load_data("./horse-colic.data")
     X_test, y_test = load_data("./horse-colic.test")
 
@@ -166,14 +137,33 @@ if __name__ == "__main__":
 
     # 定义要尝试的C值列表
     C_values = [0.1, 1, 10]
-
-    # 进行交叉验证选出最佳模型
-    best_model = cross_validation(X_full_train, y_full_train, C_values)
+    best_accuracy = 0
+    best_model = None
+    kf = KFold(n_splits=5, shuffle=True, random_state=42)
+    for C in C_values:
+        total_accuracy = 0
+        for train_index, val_index in kf.split(X_full_train):
+            X_train_fold, X_val_fold = X_full_train[train_index], X_full_train[val_index]
+            y_train_fold, y_val_fold = y_full_train[train_index], y_full_train[val_index]
+            accuracy_fold, model = train_and_evaluate_model(X_train_fold, y_train_fold, X_val_fold, y_val_fold, C)
+            total_accuracy += accuracy_fold
+        avg_accuracy = total_accuracy / 5
+        if avg_accuracy > best_accuracy:
+            best_accuracy = avg_accuracy
+            best_model = model
 
     # 使用在交叉验证中选出的最佳模型在最终测试集上进行评估
-    evaluate_model(best_model, X_final_test, y_final_test)
+    y_pred = best_model.predict(X_final_test)
+
+    # 输出评估结果
+    print("\n分类报告:")
+    print(classification_report(y_final_test, y_pred, target_names=["存活", "安乐死", "死亡"]))
+
+    # 输出准确率
+    accuracy = accuracy_score(y_final_test, y_pred)
+    print(f"测试集准确率: {accuracy * 100:.2f}%")
 
     # 测试单个数据
     test_sample = X_final_test[11]  # 选择第12个样本（从0开始计数）
-    predict_single_sample(best_model, test_sample, y_final_test[11])
-    
+    y_pred_single = predict_svm(test_sample, best_model)
+    print(f"\n单个样本预测结果: {y_pred_single}, 实际结果: {y_final_test[11]}")