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 最近邻的(加权)图。

转换后的数据是一个稀疏图,由 kneighbors_graph 返回。

用户指南中阅读更多信息。

版本 0.22 新增。

参数:
mode{'distance', 'connectivity'},默认='distance'

返回矩阵的类型:‘connectivity’将返回连接矩阵,其中包含1和0,‘distance’将根据给定的度量返回邻居之间的距离。

n_neighborsint, default=5

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

algorithm{‘auto’, ‘ball_tree’, ‘kd_tree’, ‘brute’}, default=’auto’

用于计算最近邻居的算法

  • ‘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:对稀疏输入进行拟合将覆盖此参数的设置,使用暴力方法。

leaf_sizeint, default=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。

metricstr or callable, default=’minkowski’

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

如果 metric 是可调用函数,它接受表示 1D 向量的两个数组作为输入,并且必须返回一个值来指示这些向量之间的距离。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。

pfloat, default=2

来自 sklearn.metrics.pairwise.pairwise_distances 的 Minkowski 度量的参数。当 p = 1 时,这等同于使用 manhattan_distance (l1);当 p = 2 时,等同于使用 euclidean_distance (l2)。对于任意 p,使用 minkowski_distance (l_p)。此参数预期为正数。

metric_paramsdict, default=None

度量函数的附加关键字参数。

n_jobsint, default=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 核心数量。

属性:
effective_metric_str 或 callable

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_dict

度量函数的附加关键字参数。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

拟合 期间看到的特征数。

0.24 版本新增。

feature_names_in_shape 为 (n_features_in_,) 的 ndarray

fit 期间看到的特征名称。仅当 X 具有全部为字符串的特征名称时才定义。

1.0 版本新增。

n_samples_fit_int

拟合数据中的样本数量。

另请参阅

kneighbors_graph

计算 X 中点的 k-邻居加权图。

RadiusNeighborsTransformer

将 X 转换为一个半径内邻居的加权图。

注意事项

有关 KNeighborsTransformerTSNE 结合使用的示例,请参见 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{类数组, 稀疏矩阵},形状为 (n_samples, n_features) 或 (n_samples, n_samples) 如果 metric='precomputed'

训练数据。

y被忽略

未使用,按照惯例为保持 API 一致性而存在。

返回:
selfKNeighborsTransformer

拟合的 k-最近邻转换器。

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

拟合数据,然后对其进行转换。

使用可选参数 fit_params 拟合转换器到 X 和 y,并返回 X 的转换版本。

参数:
Xshape 为 (n_samples, n_features) 的 array-like

Training set.

y被忽略

未使用,按照惯例为保持 API 一致性而存在。

返回:
Xt稀疏矩阵,形状为 (n_samples, n_samples)

Xt[i, j] 被赋为连接 i 到 j 的边的权重。只有邻居才有明确的值。对角线总是明确的。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。

The feature names out will prefixed by the lowercased class name. For example, if the transformer outputs 3 features, then the feature names out are: ["class_name0", "class_name1", "class_name2"].

参数:
input_featuresarray-like of str or None, default=None

Only used to validate feature names with the names seen in fit.

返回:
feature_names_outstr 对象的 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,了解路由机制如何工作。

返回:
routingMetadataRequest

封装路由信息的 MetadataRequest

get_params(deep=True)[source]#

获取此估计器的参数。

参数:
deepbool, default=True

如果为 True,将返回此估计器以及包含的子对象(如果它们是估计器)的参数。

返回:
paramsdict

参数名称映射到其值。

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

找到一个点的 K-邻居。

返回每个点的邻居的索引和距离。

参数:
X{类数组, 稀疏矩阵},形状为 (n_queries, n_features),如果 metric == ‘precomputed’ 则为 (n_queries, n_indexed),默认=None

查询点或点集。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, default=None

每个样本所需的邻居数量。默认值为构造函数中传递的值。

return_distance布尔值,默认=True

是否返回距离。

返回:
neigh_distndarray,形状为 (n_queries, n_neighbors)

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

neigh_indndarray,形状为 (n_queries, n_neighbors)

总体矩阵中最近点的索引。

示例

在以下示例中,我们从表示我们数据集的数组构建了一个 NearestNeighbors 类,并询问哪个点离 [1,1,1] 最近。

>>> 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]]))

正如您所看到的,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)。您还可以查询多个点。

>>> 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-Neighbors(加权)图。

参数:
X{类数组, 稀疏矩阵},形状为 (n_queries, n_features),如果 metric == ‘precomputed’ 则为 (n_queries, n_indexed),默认=None

查询点或点集。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, default=None

每个样本的邻居数量。默认值为构造函数中传递的值。

mode{‘connectivity’, ‘distance’}, default=’connectivity’

返回矩阵的类型:‘connectivity’ 将返回包含 1 和 0 的连通性矩阵,‘distance’ 中边是点之间的距离,距离类型取决于 NearestNeighbors 类中选择的度量参数。

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。矩阵为 CSR 格式。

另请参阅

NearestNeighbors.radius_neighbors_graph

计算 X 中点的 Neighbors(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 API 的示例,请参阅引入 set_output API

参数:
transform{“default”, “pandas”, “polars”}, default=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: 转换配置保持不变

1.4 版本新增: 添加了 "polars" 选项。

返回:
selfestimator instance

估计器实例。

set_params(**params)[source]#

设置此估计器的参数。

此方法适用于简单的估计器以及嵌套对象(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:
**paramsdict

估计器参数。

返回:
selfestimator instance

估计器实例。

transform(X)[source]#

计算 X 中点的 Neighbors(加权)图。

参数:
X类数组,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] 被赋为连接 i 到 j 的边的权重。只有邻居才有明确的值。对角线总是明确的。矩阵为 CSR 格式。