KNeighborsTransformer#

class sklearn.neighbors.KNeighborsTransformer(*, mode='distance', n_neighbors=5, algorithm='auto', leaf_size=30, metric='minkowski', p=2, metric_params=None, n_jobs=None)[source]#

将 X 转换为 k 近邻的(加权)图。

转换后的数据是 `kneighbors_graph` 返回的稀疏图。

更多信息请参阅用户指南

在 0.22 版本中新增。

参数:
mode{‘distance’, ‘connectivity’},默认值 'distance'

返回矩阵的类型:'connectivity' 将返回由 0 和 1 组成的连接矩阵,而 'distance' 将根据给定度量返回邻居之间的距离。

n_neighborsint 型,默认值 5

转换后的稀疏图中每个样本的邻居数量。出于兼容性考虑,由于每个样本都被视为其自身的邻居,因此当 `mode == 'distance'` 时,会计算一个额外的邻居。在这种情况下,稀疏图包含 `(n_neighbors + 1)` 个邻居。

algorithm{‘auto’, ‘ball_tree’, ‘kd_tree’, ‘brute’},默认值 'auto'

用于计算最近邻的算法

  • ‘ball_tree’ 将使用 BallTree

  • ‘kd_tree’ 将使用 KDTree

  • ‘brute’ 将使用暴力搜索。

  • ‘auto’ 将尝试根据传递给 fit 方法的值来决定最合适的算法。

注意:在稀疏输入上拟合将覆盖此参数的设置,使用暴力方法。

leaf_sizeint 型,默认值 30

传递给 `BallTree` 或 `KDTree` 的叶子大小。这会影响构建和查询的速度,以及存储树所需的内存。最佳值取决于问题的性质。

metric字符串或可调用对象,默认值 'minkowski'

用于距离计算的度量。默认值为“minkowski”,当 p = 2 时,它会产生标准的欧几里得距离。有关有效度量值,请参阅 scipy.spatial.distance 的文档以及 distance_metrics 中列出的度量。

如果 `metric` 是一个可调用函数,它将两个表示一维向量的数组作为输入,并且必须返回一个指示这些向量之间距离的值。这适用于 Scipy 的度量,但效率低于将度量名称作为字符串传递。

不支持距离矩阵。

p浮点型,默认值 2

来自 `sklearn.metrics.pairwise.pairwise_distances` 的 Minkowski 度量的参数。当 `p = 1` 时,这等效于使用 `manhattan_distance (l1)`;当 `p = 2` 时,等效于 `euclidean_distance (l2)`。对于任意 `p`,使用 `minkowski_distance (l_p)`。此参数应为正值。

metric_params字典,默认值 None

度量函数的额外关键字参数。

n_jobsint 型,默认值 None

用于邻居搜索的并行作业数量。如果为 -1,则作业数量设置为 CPU 核心数。

属性:
effective_metric_字符串或可调用对象

使用的距离度量。它将与 metric 参数相同或其同义词,例如,如果 metric 参数设置为 'minkowski' 且 p 参数设置为 2,则为 'euclidean'。

effective_metric_params_字典

度量函数的额外关键字参数。对于大多数度量,将与 metric_params 参数相同,但如果 effective_metric_ 属性设置为 'minkowski',也可能包含 p 参数值。

n_features_in_int 型

拟合 期间看到的特征数量。

在 0.24 版本中新增。

feature_names_in_形状为 (n_features_in_,) 的 ndarray

拟合 期间看到的特征名称。仅当 X 的所有特征名称均为字符串时才定义。

在 1.0 版本中新增。

n_samples_fit_int 型

拟合数据中的样本数量。

另请参阅

kneighbors_graph

计算 X 中点的 k 近邻加权图。

RadiusNeighborsTransformer

将 X 转换为半径内更近邻居的加权图。

注意

有关将 KNeighborsTransformerTSNE 结合使用的示例,请参阅 TSNE 中的近似最近邻

示例

>>> from sklearn.datasets import load_wine
>>> from sklearn.neighbors import KNeighborsTransformer
>>> X, _ = load_wine(return_X_y=True)
>>> X.shape
(178, 13)
>>> transformer = KNeighborsTransformer(n_neighbors=5, mode='distance')
>>> X_dist_graph = transformer.fit_transform(X)
>>> X_dist_graph.shape
(178, 178)
fit(X, y=None)[source]#

从训练数据集拟合 k-最近邻转换器。

参数:
X{array-like, sparse matrix},形状为 (n_samples, n_features);如果 metric='precomputed',则为 (n_samples, n_samples)

训练数据。

y忽略

未使用,依约定为保持 API 一致性而存在。

返回:
selfKNeighborsTransformer 实例

拟合后的 k-最近邻转换器。

fit_transform(X, y=None)[source]#

拟合数据,然后进行转换。

使用可选参数 `fit_params` 将转换器拟合到 X 和 y,并返回 X 的转换版本。

参数:
Xarray-like,形状为 (n_samples, n_features)

训练集。

y忽略

未使用,依约定为保持 API 一致性而存在。

返回:
Xt稀疏矩阵,形状为 (n_samples, n_samples)

Xt[i, j] 被赋值为连接 i 到 j 的边的权重。只有邻居具有显式值。对角线始终是显式的。该矩阵为 CSR 格式。

get_feature_names_out(input_features=None)[source]#

获取转换的输出特征名称。

输出特征名称将以小写类名作为前缀。例如,如果转换器输出 3 个特征,则输出特征名称为:["class_name0", "class_name1", "class_name2"]

参数:
input_features字符串类型的 array-like 或 None,默认值 None

仅用于根据 fit 中看到的名称验证特征名称。

返回:
feature_names_out字符串对象类型的 ndarray

转换后的特征名称。

get_metadata_routing()[source]#

获取此对象的元数据路由。

请查阅 用户指南 了解路由机制的工作原理。

返回:
routingMetadataRequest 实例

一个封装路由信息的 MetadataRequest 实例。

get_params(deep=True)[source]#

获取此估计器的参数。

参数:
deep布尔型,默认值 True

如果为 True,将返回此估计器及其包含的作为估计器的子对象的参数。

返回:
params字典

参数名称及其对应值。

kneighbors(X=None, n_neighbors=None, return_distance=True)[source]#

找到一个点的 K 个邻居。

返回每个点的邻居索引和到邻居的距离。

参数:
X{array-like, sparse matrix},形状为 (n_queries, n_features);如果 metric == ‘precomputed’,则为 (n_queries, n_indexed);默认值 None

查询点。如果未提供,则返回每个索引点的邻居。在这种情况下,查询点不被视为其自身的邻居。

n_neighborsint 型,默认值 None

每个样本所需的邻居数量。默认值是传递给构造函数的值。

return_distance布尔型,默认值 True

是否返回距离。

返回:
neigh_dist形状为 (n_queries, n_neighbors) 的 ndarray

表示到点的长度的数组,仅当 `return_distance=True` 时存在。

neigh_ind形状为 (n_queries, n_neighbors) 的 ndarray

种群矩阵中最接近点的索引。

示例

在以下示例中,我们从表示数据集的数组构建了一个 `NearestNeighbors` 类,并询问哪个点最接近 `[1,1,1]`

>>> samples = [[0., 0., 0.], [0., .5, 0.], [1., 1., .5]]
>>> from sklearn.neighbors import NearestNeighbors
>>> neigh = NearestNeighbors(n_neighbors=1)
>>> neigh.fit(samples)
NearestNeighbors(n_neighbors=1)
>>> print(neigh.kneighbors([[1., 1., 1.]]))
(array([[0.5]]), array([[2]]))

如您所见,它返回 `[[0.5]]` 和 `[[2]]`,这意味着该元素距离为 0.5,并且是样本中的第三个元素(索引从 0 开始)。您也可以查询多个点

>>> X = [[0., 1., 0.], [1., 0., 1.]]
>>> neigh.kneighbors(X, return_distance=False)
array([[1],
       [2]]...)
kneighbors_graph(X=None, n_neighbors=None, mode='connectivity')[source]#

计算 X 中点的 k-邻居(加权)图。

参数:
X{array-like, sparse matrix},形状为 (n_queries, n_features);如果 metric == ‘precomputed’,则为 (n_queries, n_indexed);默认值 None

查询点。如果未提供,则返回每个索引点的邻居。在这种情况下,查询点不被视为其自身的邻居。对于 metric='precomputed',形状应为 (n_queries, n_indexed)。否则,形状应为 (n_queries, n_features)。

n_neighborsint 型,默认值 None

每个样本的邻居数量。默认值是传递给构造函数的值。

mode{‘connectivity’, ‘distance’},默认值 'connectivity'

返回矩阵的类型:'connectivity' 将返回由 0 和 1 组成的连接矩阵,在 'distance' 中,边是点之间的距离,距离类型取决于 `NearestNeighbors` 类中选定的度量参数。

返回:
A稀疏矩阵,形状为 (n_queries, n_samples_fit)

n_samples_fit 是拟合数据中的样本数量。 A[i, j] 给出连接 ij 的边的权重。该矩阵为 CSR 格式。

另请参阅

NearestNeighbors.radius_neighbors_graph

计算 X 中点的邻居(加权)图。

示例

>>> X = [[0], [3], [1]]
>>> from sklearn.neighbors import NearestNeighbors
>>> neigh = NearestNeighbors(n_neighbors=2)
>>> neigh.fit(X)
NearestNeighbors(n_neighbors=2)
>>> A = neigh.kneighbors_graph(X)
>>> A.toarray()
array([[1., 0., 1.],
       [0., 1., 1.],
       [1., 0., 1.]])
set_output(*, transform=None)[source]#

设置输出容器。

有关如何使用此 API 的示例,请参阅 介绍 set_output API

参数:
transform{“default”, “pandas”, “polars”},默认值 None

配置 transformfit_transform 的输出。

  • “default”:转换器的默认输出格式

  • “pandas”:DataFrame 输出

  • “polars”:Polars 输出

  • None:转换配置未更改

在 1.4 版本中新增:添加了 "polars" 选项。

返回:
self估计器实例

估计器实例。

set_params(**params)[source]#

设置此估计器的参数。

此方法适用于简单估计器以及嵌套对象(例如 Pipeline)。后者具有 <component>__<parameter> 形式的参数,以便可以更新嵌套对象的每个组件。

参数:
**params字典

估计器参数。

返回:
self估计器实例

估计器实例。

transform(X)[source]#

计算 X 中点的邻居(加权)图。

参数:
Xarray-like,形状为 (n_samples_transform, n_features)

样本数据。

返回:
Xt稀疏矩阵,形状为 (n_samples_transform, n_samples_fit)

Xt[i, j] 被赋值为连接 i 到 j 的边的权重。只有邻居具有显式值。对角线始终是显式的。该矩阵为 CSR 格式。