ナイーブベイズは、クラスが与えられたとき特徴量どうしは独立だと仮定し、スコアが最も高いクラスを選びます。
score(c) = P(c) × P(x₁ | c) × P(x₂ | c) × … × P(xₙ | c)
特徴量は整数で符号化されたカテゴリです。確率は学習データから推定します。
- P(c) = (クラス c のサンプル数) / (サンプル数)
- P(xⱼ = v | c) = (クラス c のうち特徴量 j が v のサンプル数 + 1) / (クラス c のサンプル数 + Kⱼ)
ここで Kⱼ は、学習サンプルとクエリに現れる特徴量 j の異なる値の数です。+1（ラプラス平滑化）により、見たことのない値でスコアが 0 になるのを防ぎます。
スコアが最も高いクラスを返してください。同点なら小さいほうのクラスを返します。小さな確率をたくさん掛けるとアンダーフローするので、代わりに対数を足してください。
naive_bayes_predict(features, labels, query) を実装してください。
入力
features: 学習サンプルごとに n 個のカテゴリ型特徴量の行。
labels: 各学習サンプルのクラス。
query: 分類するサンプルの n 個の特徴量。
出力
予測したクラスを返してください。
制約
1 ≤ サンプル数 ≤ 1,000、1 ≤ n ≤ 20
0 ≤ 各特徴量の値とラベル ≤ 100
例
入力：
features = [
[0, 1],
[0, 0],
[1, 1],
[1, 0],
[0, 1]
]
labels = [1, 1, 0, 0, 1]
query = [0, 1]
期待される出力：
1解説
クラス 1 は 3 サンプル、クラス 0 は 2 サンプルです。特徴量1の値は {0, 1}（K = 2）、特徴量2は {0, 1}（K = 2）。score(1) = 3/5 × (3+1)/(3+2) × (2+1)/(3+2) = 0.6 × 0.8 × 0.6 = 0.288。score(0) = 2/5 × (0+1)/(2+2) × (1+1)/(2+2) = 0.4 × 0.25 × 0.5 = 0.05。クラス 1 の勝ちです。
入力：
features = [
[0],
[0],
[1]
]
labels = [0, 0, 1]
query = [2]
期待される出力：
0解説
値 2 は一度も現れないので、K = 3（値 0、1、2）。score(0) = 2/3 × (0+1)/(2+3) ≈ 0.133、score(1) = 1/3 × (0+1)/(1+3) ≈ 0.083。平滑化のおかげでどちらも 0 にならず、より多いクラス 0 が勝ちます。
参考資料
-
例 1 未実行入力：
features = [ [0, 1], [0, 0], [1, 1], [1, 0], [0, 1] ] labels = [1, 1, 0, 0, 1] query = [0, 1]期待される出力：1あなたの出力 -
例 2 未実行入力：
features = [ [0], [0], [1] ] labels = [0, 0, 1] query = [2]期待される出力：0あなたの出力
提出時に非公開テスト4件も実行されます。 失敗したテストがあれば、そのテストが表示されます。チャレンジを解くとすべて見られます。
Online Rust Compiler
Write, compile, run, and debug Rust code online in a full-featured browser IDE. Work with multiple files, save your workspace, and share or collaborate in real time.
🦀 このRustオンライン実行ツールについて
CodeUtility Rust Executor は、ブラウザ上でRustコードをそのまま書いて実行できるツールです。 インストールやツールチェーンの準備、ローカル環境は不要です。安全なサンドボックス上で動作し、 実際のRustコンパイラ 1.70、1.72、1.73、1.74 に対応しています。
本ツールは本物の rustc コンパイラでクラウド上でコンパイル・実行するため、
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同じ実行環境で、複数ファイル対応エディター、分離された実行ターミナル、ランタイム別ライブラリ、永続ワークスペース、共有、リアルタイム共同作業を利用できます。
この実行環境の使い方
ランタイムを選択し、ファイルを開くか作成してコードを記述し、［実行］を選択します。出力はターミナルに表示されます。サインインしたユーザーは、ワークスペースにファイルを保存し、ライブラリをインストールして、共有を通じて共同作業できます。
- バージョンを選択して現在のファイルを編集するか、ワークスペース内の別のファイルを開きます。
- コードを実行し、求められた場合はターミナルに入力して、保存された実行履歴を確認します。
- 複数のコードスニペットが必要な作業では、ライブラリ、ワークスペースツール、共有、チャットを利用します。
💡 Rustの基本と、上のエディタで試せるサンプル
1. 変数と定数の宣言
変数は let、定数は const、可変変数は mut を使います。
let x = 10;
let pi: f64 = 3.14;
let name = "Alice";
let is_active = true;
const MAX_USERS: u32 = 100;2. 条件分岐（if / match）
条件分岐は if、パターンマッチには match を使います。
let x = 2;
if x == 1 {
println!("One");
} else if x == 2 {
println!("Two");
} else {
println!("Other");
}
match x {
1 => println!("One"),
2 => println!("Two"),
_ => println!("Other"),
}3. ループ
Rust は for、while、無限 loop をサポートしています。
for i in 0..3 {
println!("{}", i);
}
let mut n = 3;
while n > 0 {
println!("{}", n);
n -= 1;
}4. 配列
Rustの固定長配列は角括弧で表します。ビューにはスライスを使います。
let nums = [10, 20, 30];
println!("{}", nums[1]);5. ベクタ（可変長配列）
Vec は可変長配列に使います。
let mut fruits = vec!["apple", "banana"];
fruits.push("cherry");
fruits.pop();
for fruit in &fruits {
println!("{}", fruit);
}6. コンソール入出力
出力は println!、入力は std::io を使います。
use std::io;
let mut name = String::new();
println!("Enter your name:");
io::stdin().read_line(&mut name).unwrap();
println!("Hello, {}", name.trim());7. 関数
関数は fn を使い、-> で戻り値の型を指定します。
fn greet(name: &str) -> String {
format!("Hello, {}", name)
}
println!("{}", greet("Alice"));8. HashMap
キーと値のデータには std::collections::HashMap を使います。
use std::collections::HashMap;
let mut person = HashMap::new();
person.insert("name", "Bob");
println!("{}", person["name"])9. エラー処理
Rustでは Result と match（または unwrap()）でエラーを扱います。
fn fail() -> Result<(), String> {
Err("Something went wrong".to_string())
}
match fail() {
Ok(_) => println!("Success"),
Err(e) => println!("{}", e),
}10. ファイルI/O
std::fs でファイルの読み書きを行います。
use std::fs;
fs::write("file.txt", "Hello File").unwrap();
let content = fs::read_to_string("file.txt").unwrap();
println!("{}", content);11. 文字列操作
Rustの文字列はヒープに確保され、多くのメソッドが使えます。
let mut text = String::from(" Hello Rust ");
println!("{}", text.trim());
println!("{}", text.to_uppercase());
text = text.replace("Hello", "Hi");
println!("{}", text);12. 構造体とメソッド
データ型には struct、メソッド定義には impl を使います。
struct Person {
name: String,
}
impl Person {
fn greet(&self) -> String {
format!("Hi, I'm {}", self.name)
}
}
let p = Person { name: "Alice".to_string() };
println!("{}", p.greet());13. 参照と借用
値の借用には &、可変参照には &mut を使います。
fn update(x: &mut i32) {
*x += 1;
}
let mut value = 10;
update(&mut value);
println!("{}", value);