此文我们一步步地向读者介绍，如何构造使用k-近邻分类器的手写识别系统。为了简单起见，这里构造的系统只能识别数字0到9，参见图1。需要识别的数字已经使用图形处理软件，处理成具有相同的色彩和大小：宽高是32像素x32像素的黑白图像。尽管采用文本格式存储图像不能有效地利用内存空间，但是为了方便理解，我们还是将图像转换为文本格式。

示例：使用K-近邻算法的手写识别系统

（1）收集数据：提供文本文件。

（2）准备数据：编写函数classify0()，将图像格式转换为分类器使用的list格式。

（3）分析数据：在Python命令提示符中检查数据，确保它符合要求。

（4）训练算法：此步骤不适用于k-近邻算法。

（5）测试算法：编写函数使用提供的部分数据集作为测试样本，测试样本与非测试样本的区别在于测试样本是已经完成分类的数据，如果预测分类与实际类别不同，则标记为一个错误。

（6）使用算法：本例没有完成此步骤，若你感兴趣可以构建完整的应用程序，从图像中提取数字，并完成数字识别，美国的邮件分拣系统就是一个实际运行的类似系统。

1. 准备数据：将图像转换为测试向量

实际图像存储在源代码的两个子目录内：目录trainingDigits中包含了大约2000个例子，每个例子的内容如图1所示，每个数字大约有200个样本；目录testDigits中包含了大约900个测试数据。我们使用目录trainingDigits中的数据训练分类器，使用目录testDigits中的数据测试分类器的效果。两组数据没有覆盖，你可以检查一下这些文件夹的文件是否符合要求。

图1 手写数字数据集的例子

为了使用前面两个例子的分类器，我们必须将图像格式化处理为一个向量。我们将把一个32x32的二进制图像矩阵转换为1x1024的向量，这样分类器就可以处理数字图像信息了。

我们首先编写一段函数img2vector，将图像转换为向量：该函数创建1x1024的NumPy数组，然后打开给定的文件，循环读出文件的前32行，并将每行的头32个字符值存储在NumPy数组中，最后返回数组。

将上述代码输入到KNN.py文件中，在Python命令行中输人下列命令测试img2vector函数，然后与文本编辑器打开的文件进行比较：