K最近邻(K-Nearest Neighbors,简称KNN)是一种简单而有效的监督学习算法,常用于分类和回归问题。本文将介绍KNN算法的原理、实现步骤以及如何使用Python进行KNN的编程实践。
什么是K最近邻算法?
K最近邻算法是一种基于实例的学习方法,其核心思想是:如果一个样本在特征空间中的k个最相似(即最近)的样本中的大多数属于某一个类别,则该样本也属于这个类别。KNN算法不需要训练模型,而是利用训练集中的数据进行预测。
KNN的原理
KNN算法的原理非常简单,主要包括以下几个步骤:
- 计算距离:计算测试样本与训练样本之间的距离,通常使用欧氏距离或曼哈顿距离。
- 选择最近邻:选取与测试样本距离最近的k个训练样本。
- 进行分类(或回归):对于分类问题,通过投票机制确定测试样本的类别;对于回归问题,通过求取k个最近邻样本的平均值确定测试样本的输出。
KNN的实现步骤
- 计算距离:对于每个测试样本,计算其与所有训练样本的距离。
- 选择最近邻:选取与测试样本距离最近的k个训练样本。