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Date: Wed, 16 Oct 2024 22:42:55 +0800
Subject: [PATCH] =?UTF-8?q?=E6=9B=B4=E6=96=B0=20function.py?=
MIME-Version: 1.0
Content-Type: text/plain; charset=UTF-8
Content-Transfer-Encoding: 8bit

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 function.py | 56 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++---
 1 file changed, 53 insertions(+), 3 deletions(-)

diff --git a/function.py b/function.py
index 57a5e97..ce2e358 100644
--- a/function.py
+++ b/function.py
@@ -41,19 +41,58 @@ name = "焦国波"
 
 
 # 这里写自己的代码实现
-def classify0(inX, dataSet, labels, k=0):
+import numpy as np
+
+def mahalanobis_distance(x1, x2, cov_inv, mean):
     """
-    KNN 分类算法。
+    计算两点之间的马氏距离。
+    
+    Args:
+    x1 (numpy array): 第一个点。
+    x2 (numpy array): 第二个点。
+    cov_inv (numpy array): 协方差矩阵的逆矩阵。
+    mean (numpy array): 数据集的均值。
+    
+    Returns:
+    float: 两点之间的马氏距离。
+    """
+    delta = x1 - x2
+    dist = delta @ cov_inv @ delta.T
+    return np.sqrt(dist)
+
+def classify0(inX, dataSet, labels, k=3):
+    """
+    使用马氏距离的 KNN 分类算法。
 
     Args:
     - inX (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，默认值为 3。
 
     Returns:
     - int: 预测的分类标签。
     """
+    # 计算训练数据集的协方差矩阵和均值
+    cov_matrix = np.cov(dataSet, rowvar=False)
+    mean = np.mean(dataSet, axis=0)
+    cov_inv = np.linalg.inv(cov_matrix + np.eye(cov_matrix.shape[0]) * 1e-5)  # 加上一个小的单位矩阵以避免奇异矩阵
+    
+    # 计算待分类样本与训练集中每个样本的马氏距离
+    distances = np.array([mahalanobis_distance(inX, x, cov_inv, mean) for x in dataSet])
+    
+    # 获取距离最近的 k 个样本的索引
+    sortedDistIndices = distances.argsort()[:k]
+    
+    # 获取这些样本对应的标签
+    classCount = {}
+    for i in sortedDistIndices:
+        voteLabel = labels[i]
+        classCount[voteLabel] = classCount.get(voteLabel, 0) + 1
+    
+    # 选择出现次数最多的标签作为预测标签
+    sortedClassCount = sorted(classCount.items(), key=lambda x: x[1], reverse=True)
+    return sortedClassCount[0][0]
 
 
 def load_data(file_path):
@@ -66,6 +105,17 @@ def load_data(file_path):
     return features, labels
 
 
+if __name__ == "__main__":
+    # 以下代码可用于测试，可自行随意修改
+    train_file = "datingTrainSet2.tsv"
+    train_data, train_labels = load_data(train_file)
+
+    # 测试一个样本
+    test_sample = np.array([65915, 3.868359, 0.128078])
+    predicted_label = classify0(test_sample, train_data, train_labels)
+    print(f"The predicted label for the test sample is: {predicted_label}")
+
+
 if __name__ == "__main__":
     # 以下代码可用于测试，可自行随意修改