diff --git a/function.py b/function.py index b1f8c16..b32bcf6 100644 --- a/function.py +++ b/function.py @@ -25,8 +25,8 @@ import os """ 请在这里填写学号和姓名,不填写即成绩无效。 """ -id = "202210423xxx" -name = "test_name" +id = "202210423103" +name = "王坤" """ @@ -41,7 +41,16 @@ name = "test_name" # 这里写自己的代码实现 -def classify(input_vector, dataSet, labels, k=0): +import numpy as np +import os + +""" +请在这里填写学号和姓名,不填写即成绩无效。 +""" +id = "202210423xxx" +name = "test_name" + +def classify(input_vector, dataSet, labels, k=3): """ KNN 分类算法。 @@ -49,14 +58,26 @@ def classify(input_vector, dataSet, labels, k=0): - 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,默认设置为3。 Returns: - int: 预测的分类标签。 """ + # 计算输入向量与训练集样本的欧氏距离 + distances = np.linalg.norm(dataSet - input_vector, axis=1) + + # 按距离排序并获取前k个距离最小的索引 + sorted_indices = distances.argsort()[:k] + + # 统计前k个邻居的标签 + nearest_labels = [labels[i] for i in sorted_indices] + + # 返回出现次数最多的标签 + predicted_label = max(set(nearest_labels), key=nearest_labels.count) + + return predicted_label -# 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**。 @@ -65,12 +86,25 @@ def load_dataset(directory): - directory (str): 数据文件夹路径。 Returns: - - np.array: 特征数据。 - - np.array: 标签数据。 + - np.array: 特征数据矩阵。 + - np.array: 标签数组。 """ + file_list = os.listdir(directory) + num_files = len(file_list) + + # 初始化数据矩阵和标签数组 + data_matrix = np.zeros((num_files, 1024)) + labels = [] + + for i, file_name in enumerate(file_list): + # 文件名格式:label_index.txt,例如 0_1.txt,标签为 0 + label = int(file_name.split('_')[0]) + labels.append(label) + data_matrix[i, :] = img_to_vector(os.path.join(directory, file_name)) + + return data_matrix, 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。 @@ -80,12 +114,19 @@ def img_to_vector(filename): - filename (str): 图像文件路径。 Returns: - - np.array: 二值图像向量。 + - np.array: 二值图像向量 (1x1024)。 """ + return_vector = np.zeros((1, 1024)) # 创建1x1024的零向量 + with open(filename) as file: + for i in range(32): # 图像为32x32 + line_str = file.readline() + for j in range(32): + return_vector[0, 32 * i + j] = int(line_str[j]) # 转换为1x1024向量 + return return_vector if __name__ == "__main__": - # 以下代码可用于测试,可自行随意修改 + # 测试代码示例,加载训练集并进行分类 train_data, train_labels = load_dataset("trainingDigits") test_data = ( @@ -122,10 +163,11 @@ if __name__ == "__main__": "00000000000001111111110000000000" "00000000000000000111100000000000" ) - predicted_label = classify( - np.array([int(char) for char in test_data]).reshape(1, 1024), - train_data, - train_labels, - ) + + # 将测试数据转换为向量 + test_vector = np.array([int(char) for char in test_data]).reshape(1, 1024) + + # 使用 kNN 进行分类 + predicted_label = classify(test_vector, train_data, train_labels) print(f"预测的标签: {predicted_label}")