用python实现kd树的构造和搜索目标点最近邻的过程
kd树就是一种对k维空间中的实例点进行存储以便对其进行快速检索的树形数据结构,可以运用在k近邻法中,实现快速k近邻搜索。构造kd树相当于不断地用垂直于坐标轴的超平面将k维空间切分,依次选择坐标轴对空间进行切分,选择训练实例点在选定坐标轴上的中位数为切分点。 首先创建一个类,用于表示树的节点,包
转载
2023-06-29 13:39:22
103阅读
常用来作空间划分及近邻搜索,是二叉空间划分树的一个特例。通常,对于维度为k,数据点数为N的数据集,kd树适用于N≫2的k次方的情形。 1维数据的查询 假设在数据库的表格T中存储了学生的语文成绩chinese、数学成绩math、英语成绩english,如果要查询语文成绩介于30~93分的学生,如何处理?假设学生数量为N,如果顺序查询,则其时间复杂度为O(N),当学生规模很大时,其
转载
2024-01-02 13:41:48
68阅读
介绍kd树的构造和搜索原理
kd树就是一种对k维空间中的实例点进行存储以便对其进行快速检索的树形数据结构,可以运用在k近邻法中,实现快速k近邻搜索。构造kd树相当于不断地用垂直于坐标轴的超平面将k维空间切分。
假设数据集\(T\)的大小是\(m*n\),即\(T={x_1,x_2,...x_m}\),其中\(x_i=(x_i^{(1)},x_i
转载
2023-12-03 11:56:04
45阅读
本文主要讲K近邻算法(KNN),kd树的构造和搜索1.KNN算法KNN是基本的分类算法,采用多数表决的方式预测。算法很简单,下面举个栗子,并运行看看结果以电影为例子,给出一个数据集,再预测一个电影是爱情片还是动作片。下面是数据集即,打斗镜头和接吻镜头是数据的特征维度,电影类别是实例的类别,对应上面算法的y给出一个电影(18,90),打斗镜头18次,接吻镜头90次,现在预测它的类别,吗么根据算法先计
转载
2024-05-08 22:47:07
81阅读
KDTree实现KNN算法在之前的博客中,我们已经学习了KNN算法的原理和代码实现。KNN算法通过计算待分类样本点和已知样本点之间的距离,选取距离最近的K个点,通过多数表决的方式进行分类。但是,当样本数据量很大时,计算所有样本之间的距离会变得非常耗时,因此我们需要一种更高效的方法来解决这个问题。KDTree介绍KDTree是一种常见的数据结构,可以用于高效地查找多维空间中的最近邻点。在KDTree
转载
2024-04-01 13:56:20
32阅读
一、kNN算法概述kNN算法是用来分类的,其依据测量不同特征值之间的距离,其核心思想在于用距离目标最近的k个样本数据的分类来代表目标的分类(这k个样本数据和目标数据最为相似)。其精度高,对异常值不敏感,并且无数据输入假定,但是计算复杂度和空间复杂度均高,更多的适用于数值型和标称型数据。kNN算法的工作原理:存在一个训练样本集,并且其中的每个数据都存在标签,因此样本集中的数据与其所属分类的对应关系是
之前介绍的KNN算法使用的是线性扫描,计算复杂度和空间复杂度都很高。事实上,实际数据集中的点一般时呈簇状分布的,所以,很多点我们是完全没有必要遍历的,索引树的方法就是对将要搜索的点进行空间划分,空间划分可能会有重叠,也可能没有重叠,kd-tree就是划分空间没有重叠的索引树kd-tree是一种对k维空间中的实例点进行存储以便对其进行快速检索的树形数据结构。主要应用于多维空间关键数据的搜索(如:范围
转载
2023-10-26 17:49:38
69阅读
k近邻模型(k-Nearest Neighbors) 1.三个基本要素:距离度量、k值的选择、分类决策规则 当基本要素确定后,对于新的输入实例,它所属的类唯一确定 3.单元:对于每个训练点x,距离该点比其他点更近的所有点组成的区域 每个训练点有一个单元 4.距离度量:n维实数向量空间R^n,使用的距 ...
转载
2021-10-31 20:15:00
279阅读
2评论
KD树 1. 概述 KD树是一种查询索引结构,广泛应用于数据库索引中。从概念的角度讲,它是一种高纬数据的快速查询结构,本文首先介绍1维数据的索引查询,然后介绍2维KD树的创建和查询 2. 1维数据的查询 假设在数据库的表格T中存储了学生的语文成绩chinese、数学成绩math、英语成绩englis
转载
2019-11-04 22:37:00
282阅读
2评论
首先来一个问题: 给定平面上一个点集 E ,还有一个定点 V ,怎么在一群点中找出一个点 U,使得 V 与 U 的距离最近(欧几里得距离)? 当然,我们能够想到一种做法:枚举 E 中所有的点,找出它们中距离V 最近的点 U。 但是,假设现在有两个点集 E1 与 E2 ,对于 E2 中每一个点 Vi
转载
2017-02-13 21:08:00
167阅读
2评论
一、kd树模型 在使用k-means等算法时,经常需要查找最近邻节点,kd树就是一种二叉树,将特征空间进行分割,以便减小搜索时间。(具体内容可以参考李航《统计学习方法》一书)。二、代码实现 这里实现二维平面上的kd树,可以类推到n维特征空间。 (本人代码水平有限,如有错误,还请各位大牛不吝指出)import math
class kdTreeNode(object):
'
1. 生成树和最小生成树的概念
设图G(V,E)连通,则
生成树:包含图G(V,E)中的所有节点,及|V|-1条边的连通图,一个图的生成树可以有多颗
最小生成树:最小权重生成树,在生成树的概念上加一个限制条件,即生成树的所有边的权值总和最小的树,最小生成树也可以有多颗
2. 求解最小生成树的通用方法
由于最小生成树包含图G的所有边,所以我们需要做的只是寻找最小生成树的边集A
设:边集A是图G的任意
继KNN之后,快来学习如何实现
原创
2022-03-11 11:43:10
782阅读
一、数据集和算法:数据:T={(2, 3), (5, 4), (9, 6), (4, 7), (8, 1), (7, 2)}创建KD树的算法比较容易看懂,参考这篇:点我看
原创
2022-09-02 21:24:37
221阅读
概述已知样本空间如何快速查询得到其近邻?唯有以空间换时间,建立索引是最基本的解决方式。但是索引建立的方式各有不同,kd树只是是其中一种。它的思想如同分治法,即:利用已有数据对k维空间进行切分。 注意:在一维空间里面,二叉查找树就是KD树的情形。 对于一颗二叉查找树,可以在空间上理解:树的每个节点把对应父节点切成的空间再切分,从而形成各个不同的子空间。查找某点的所在位置时,就变成了查找点所在子空间。
转载
2024-02-28 09:03:58
140阅读
在处理“Python KD树近邻搜索”时,必须清晰地定义环境、架构、安装过程、依赖管理、配置调优和版本管理。以下是我总结的详细步骤和相关内容。
KD树是一种用于在 k 维空间中进行近邻搜索的数据结构。通过构造KD树,可以有效地解决高维空间中的查找问题。
### 环境预检
在开始之前,需要确保您的计算机环境满足如下要求。
| 系统要求 | |
|---
一、K-近邻算法K-近邻算法是一
原创
2023-06-14 19:31:46
183阅读
实现了kd树的生成和最近邻点的查找算法,对代码做了一定程度的说明,以及进行了少量测试,测试结果表明算法具有分类效果。
通过上文可知k近邻算法的基本原理,以及算法的具体流程,kd树的生成和搜索算法原理。本文实现了kd树的生成和搜索算法,通过对算法的具体实现,我们可以对算法原理有进一步的了解。具体代码可以在我的github上查看。代码#!/usr/bin/p
构建算法k-d树是一个二叉树,每个节点表示一个空间范围。表1给出的是k-d树每个节点中主要包含的数据结构。表1 k-d树中每个节点的数据类型域名数据类型描述Node-data数据矢量数据集中某个数据点,是n维矢量(这里也就是k维)Range空间矢量该节点所代表的空间范围split整数垂直于分割超平面的方向轴序号Leftk-d树由位于该节点分割超平面左子空间内所有数据点所构成的k-d树Rightk-
以二维平面点((x,y))的集合(2,3),(5,4),(9,6),(4,7),(8,1),(7,2)为例结合下图来说明k-d tree的构建过程。(一)构建步骤1.构建根节点时,此时的切分维度为(x),如上点集合在(x)维从小到大排序为:(2,3),(4,7),(5,4),(7,2),(8,1),(9,6);其中中位数为7,选择中值(7,2)。(注:2,4,5,7,8,9在数学中的中值为(5 +
转载
2023-12-31 21:36:17
118阅读