如何用PHP实现K近邻算法

WBOY
发布: 2023-07-07 10:58:39
原创
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如何用php实现k近邻算法

K近邻算法是一种简单且常用的机器学习算法,广泛应用于分类和回归问题。它的基本原理是通过计算待分类样本与已知样本之间的距离,将待分类样本归为距离最近的K个已知样本所属的类别。在本文中,我们将介绍如何用php实现k近邻算法,并提供代码示例。

  1. 数据准备
    首先,我们需要准备已知样本数据和待分类样本数据。已知样本数据包含类别和特征值,待分类样本数据只有特征值。为了简化示例,我们假设已知样本数据和待分类样本数据均以数组的形式表示。以下是一个示例数据:

已知样本数据:
$knownSamples = array(

array('class' => 'A', 'features' => array(2, 3)),
array('class' => 'A', 'features' => array(4, 5)),
array('class' => 'B', 'features' => array(1, 1)),
array('class' => 'B', 'features' => array(3, 2)),
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);

待分类样本数据:
$unknownSample = array('features' => array(2, 2));

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  1. 计算距离
    接下来,我们需要编写一个函数,用于计算待分类样本与已知样本之间的距离。常用的距离度量方法有欧氏距离、曼哈顿距离等。以下是一个计算欧氏距离的示例:

function euclideanDistance($sample1, $sample2) {

$sum = 0;
for ($i = 0; $i < count($sample1); $i++) {
    $sum += pow($sample1[$i] - $sample2[$i], 2);
}
return sqrt($sum);
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}

  1. 寻找K个最近邻居
    在这一步,我们需要编写一个函数,用于寻找距离待分类样本最近的K个已知样本。以下是一个示例函数:

function findNeighbors($knownSamples, $unknownSample, $k) {

$distances = array();
foreach ($knownSamples as $knownSample) {
    $distance = euclideanDistance($knownSample['features'], $unknownSample['features']);
    $distances[] = array('class' => $knownSample['class'], 'distance' => $distance);
}
usort($distances, function ($a, $b) {
    return $a['distance'] - $b['distance'];
});
return array_slice($distances, 0, $k);
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}

  1. 进行分类
    最后,我们需要编写一个函数,根据K个最近邻居的类别进行分类。以下是一个示例函数:

function classify($neighbors) {

$classes = array();
foreach ($neighbors as $neighbor) {
    $classes[] = $neighbor['class'];
}
$classCounts = array_count_values($classes);
arsort($classCounts);
return key($classCounts);
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}

  1. 完整示例
    以下是一个完整的示例代码:
function euclideanDistance($sample1, $sample2) {
    $sum = 0;
    for ($i = 0; $i < count($sample1); $i++) {
        $sum += pow($sample1[$i] - $sample2[$i], 2);
    }
    return sqrt($sum);
}

function findNeighbors($knownSamples, $unknownSample, $k) {
    $distances = array();
    foreach ($knownSamples as $knownSample) {
        $distance = euclideanDistance($knownSample['features'], $unknownSample['features']);
        $distances[] = array('class' => $knownSample['class'], 'distance' => $distance);
    }
    usort($distances, function ($a, $b) {
        return $a['distance'] - $b['distance'];
    });
    return array_slice($distances, 0, $k);
}

function classify($neighbors) {
    $classes = array();
    foreach ($neighbors as $neighbor) {
        $classes[] = $neighbor['class'];
    }
    $classCounts = array_count_values($classes);
    arsort($classCounts);
    return key($classCounts);
}

$knownSamples = array(
    array('class' => 'A', 'features' => array(2, 3)),
    array('class' => 'A', 'features' => array(4, 5)),
    array('class' => 'B', 'features' => array(1, 1)),
    array('class' => 'B', 'features' => array(3, 2)),
);

$unknownSample = array('features' => array(2, 2));

$neighbors = findNeighbors($knownSamples, $unknownSample, 3);
$class = classify($neighbors);

echo "待分类样本的类别为:" . $class;
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以上代码将输出待分类样本的类别。

总结:
本文介绍了如何用php实现k近邻算法。通过计算待分类样本与已知样本之间的距离,找到K个最近邻居,然后根据这些最近邻居的类别进行分类。K近邻算法是一种简单且常用的算法,适用于很多分类和回归问题。使用PHP实现K近邻算法相对简单,只需编写几个函数即可完成。希望本文能帮助读者理解和应用K近邻算法。

以上就是如何用PHP实现K近邻算法的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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