使用K最近邻(KNN)算法进行缺失值填充的R语言实现

96 篇文章 ¥59.90 ¥99.00
本文介绍了如何在R语言中使用K最近邻(KNN)算法处理数据预处理阶段的缺失值问题。通过mice包的mice()函数和FNN包的knn()函数,详细展示了KNN填充缺失值的步骤,强调了KNN方法在保持数据结构和分布上的优势。

使用K最近邻(KNN)算法进行缺失值填充的R语言实现

在数据预处理过程中,经常会遇到缺失值的情况。处理缺失值是非常重要的,因为缺失值可能导致模型训练和预测的不准确性。K最近邻(KNN)算法是一种常用的填充缺失值的方法之一,它通过使用与缺失样本最相似的K个样本的已知值来进行填充。

首先,我们需要导入必要的库和数据集。

library(FNN)
library(mice)

# 导入数据集
data <- read.csv("data.csv")

接下来,我们需要对数据集进行预处理,以便适用于KNN算法。首先,我们需要将数据集中的缺失值标记为NA。

# 将数据集中的缺失值标记为NA
data[data == "?"] <- NA

然后,我们可以使用mice包中的mice()函数来执行KNN填充。该函数以数据集和一些额外的参数作为输入,并返回包含填充后数据的列表。在这个例子中,我们将K值设置为5。

# 使用KNN填充缺失值
imputed_data <- mice(data, method = "knn", k = 5)

在执行KNN填充后,我们可以使用complete()函数从填充后的数据中提取出完整的数据集。

# 从填充后的数据中提取完整的数据集
completed_data <- co
### 使用KNN算法填补数据集中的缺失值 #### KNN算法简介 KNN(K-最近邻算法是一种基于实例的学习方法,在处理缺失值时,该算法通过计算待填补样本与其他完整样本之间的距离,找出与其最接近的K个邻居,并利用这些邻居的信息来推断缺失值。这种方法能够较好地保留数据分布特性。 #### 数据预处理 对于含有时间序列特征的数据集,如PM10浓度测量记录[^3],由于其数值不仅受空间位置影响还随时间变化而波动,因此不适合采用简单的统计量替代法。此时应考虑将时间戳转换成可参与运算的时间差向量作为额外维度加入模型训练过程之中;另外还需注意标准化操作以消除不同指标间量纲差异带来的干扰。 #### Python实现流程 下面给出一段具体的Python代码用于展示如何借助`sklearn`库下的`KNeighborsClassifier`类完成上述任务: ```python import numpy as np from sklearn.impute import KNNImputer import pandas as pd # 假设df是一个Pandas DataFrame对象,其中包含了部分带有NaN标记的PM10读数 imputer = KNNImputer(n_neighbors=5, weights="uniform") # 初始化KNN Imputer,默认参数设置为k=5且权重相等 df_filled = imputer.fit_transform(df) # 执行拟合并返回已填充后的数组形式的结果 filled_df = pd.DataFrame(data=df_filled, columns=df.columns) # 将结果重新构造成DataFrame结构以便后续分析 ``` 这段程序首先导入必要的包并创建了一个名为`imputer`的对象,它代表了配置好超参之后准备就绪等待调用fit()函数执行实际工作的KNN插补器实体。接着把原始表格传入此对象内部进行学习模式构建以及相应空缺处修复工作。最后一步则是为了方便查看和进一步挖掘价值,再次封装回易于理解的形式——即pandas dataframe。 #### 参数调整建议 - `n_neighbors`: 控制选取多少个临近点参与到最终决策当中去; - `weights`: 可选{"distance", "uniform"}两种方式指定是否让较近者拥有更大影响力; - 当面对高维稀疏矩阵时可能还需要适当调节其他选项比如metric度量标准等等。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值