diff --git a/function.py b/function.py index 98f5448..597f65f 100644 --- a/function.py +++ b/function.py @@ -1,7 +1,6 @@ # function.py import numpy as np import os -from collections import defaultdict """ 实验说明: @@ -44,46 +43,31 @@ name = "熊浩燃" # 这里写自己的代码实现 def classify(input_vector, dataSet, labels, k=3): """ - KNN 分类算法优化版。 + KNN 分类算法。 Args: - 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,默认值为 3。 + - 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**。 Returns: - int: 预测的分类标签。 """ - # 使用高效的向量化操作计算距离(欧氏距离) - # 为了加速,可以使用平方距离避免开方操作,因为排序不受影响 - distances = np.sum((dataSet - input_vector) ** 2, axis=1) - + # 计算欧氏距离 + distances = np.linalg.norm(dataSet - input_vector, axis=1) # 获取距离最近的 k 个样本的索引 - nearest_neighbors_indices = np.argpartition(distances, k)[:k] - + nearest_neighbors_indices = distances.argsort()[:k] # 获取这些样本的标签 - nearest_labels = labels[nearest_neighbors_indices] - - # 使用字典统计每个标签的出现次数,避免 np.bincount 的限制(例如标签不是非负整数) - label_count = defaultdict(int) - for label in nearest_labels: - label_count[label] += 1 - - # 找到出现次数最多的标签 - # 如果有多个标签出现次数相同,选择距离最近的那个 - max_count = -1 - predicted_label = None - for label in nearest_labels: - if label_count[label] > max_count: - max_count = label_count[label] - predicted_label = label - + nearest_labels = np.array(labels)[nearest_neighbors_indices] + # 统计出现次数最多的标签并返回 + predicted_label = np.bincount(nearest_labels).argmax() return predicted_label + # 这里也写自己的代码实现 -def load_data(directory): +def load_dataset(directory): """ - 从文件夹中加载数据,优化后的版本。 + 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**。 Args: - directory (str): 数据文件夹路径。 @@ -94,23 +78,19 @@ def load_data(directory): """ labels = [] data_list = [] - - # 预分配内存以加速 - filenames = [filename for filename in os.listdir(directory) if filename.endswith(".txt")] - num_files = len(filenames) - data_list = np.zeros((num_files, 1024), dtype=int) - labels = np.zeros(num_files, dtype=int) - - for idx, filename in enumerate(filenames): - labels[idx] = int(filename.split('_')[0]) - data_list[idx] = img_to_vector(os.path.join(directory, filename)) - - return data_list, labels + for filename in os.listdir(directory): + if filename.endswith(".txt"): # 确保读取的是 txt 文件 + label = int(filename.split('_')[0]) + labels.append(label) + vector = img_to_vector(os.path.join(directory, filename)) + data_list.append(vector) + return np.array(data_list), 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,优化后的版本。 + 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。 @@ -118,15 +98,18 @@ def img_to_vector(filename): Returns: - np.array: 二值图像向量。 """ - with open(filename, 'r') as f: - lines = f.read().replace('\n', '') - vector = np.array(list(lines), dtype=int) + with open(filename, 'r') as f: # 确保使用文本模式读取 + lines = f.readlines() + vector = np.zeros((1024,), dtype=int) # 将其改为 (1024,) 的一维数组 + for i in range(32): + for j in range(32): + vector[32 * i + j] = int(lines[i][j]) return vector if __name__ == "__main__": # 测试代码 - train_data, train_labels = load_data("trainingDigits") + train_data, train_labels = load_dataset("trainingDigits") test_data = ( "00000000000000110000000000000000"