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：
query = [0, 1]
labels = [1, 1, 0, 0, 1]
features = [
[0, 1],
[0, 0],
[1, 1],
[1, 0],
[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：
query = [2]
labels = [0, 0, 1]
features = [
[0],
[0],
[1]
]
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：
query = [0, 1] labels = [1, 1, 0, 0, 1] features = [ [0, 1], [0, 0], [1, 1], [1, 0], [0, 1] ]期待される出力：1あなたの出力 -
例 2 未実行入力：
query = [2] labels = [0, 0, 1] features = [ [0], [0], [1] ]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。
C++オンラインコンパイラ＆デバッガー
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💡 上で試せるC++の基本とサンプル
1. 変数と定数の宣言
C++では、各変数の型を宣言する必要があります。constを使うと、初期化後に変更できない読み取り専用の値を定義できます。
int age = 30;
double pi = 3.14159;
char grade = 'A';
std::string name = "Alice";
bool isActive = true;
// 定数
const int MAX_USERS = 100;
const std::string COMPANY = "CodeUtility";
// const を変更しようとするとコンパイル時エラーになります
// MAX_USERS = 200; // ❌ エラー
2. 条件分岐（if / switch）
分岐にはif、else if、elseを使います。複数の値を扱う場合はswitchを使います。
int x = 2;
if (x == 1) {
std::cout << "1\n";
} else if (x == 2) {
std::cout << "2\n";
} else {
std::cout << "その他\n";
}
// switch文
switch (x) {
case 1:
std::cout << "1\n";
break;
case 2:
std::cout << "2\n";
break;
default:
std::cout << "その他\n";
}3. ループ
for、while、do-whileでコードブロックを繰り返します。
for (int i = 0; i < 3; i++) {
std::cout << i << "\n";
}
int n = 3;
while (n > 0) {
std::cout << n << "\n";
n--;
}4. 配列
配列は同じ型の要素を複数格納します。
int numbers[3] = {10, 20, 30};
std::cout << numbers[1] << "\n";5. 配列/ベクターの操作
動的配列にはstd::vectorを使います。
#include <vector>
std::vector nums = {1, 2, 3};
nums.push_back(4);
nums.pop_back();
for (int n : nums) {
std::cout << n << " ";
} 6. コンソール入出力
入力にはstd::cin、出力にはstd::coutを使います。
std::string name;
std::cout << "あなたの名前を入力してください: ";
std::cin >> name;
std::cout << "こんにちは、" << name << "\n";7. 関数
関数は再利用可能な処理をまとめます。引数と戻り値の型を指定します。
int add(int a, int b) {
return a + b;
}
std::cout << add(3, 4);8. マップ
std::map は辞書のようにキーと値のペアを格納します。
#include <map>
std::map ages;
ages["Alice"] = 30;
std::cout << ages["Alice"]; 9. 例外処理
try と catch を使って実行時エラーを処理します。
try {
throw std::runtime_error("エラーが発生しました");
} catch (const std::exception& e) {
std::cout << e.what();
}10. ファイル入出力
fstream を使ってファイルの読み書きを行います。
#include <fstream>
std::ofstream out("file.txt");
out << "こんにちは、ファイル";
out.close();
std::ifstream in("file.txt");
std::string line;
getline(in, line);
std::cout << line;
in.close();11. 文字列操作
C++の文字列は length()、substr()、find() といったメソッドをサポートしています。
std::string text = "Hello World";
std::cout << text.length();
std::cout << text.substr(0, 5);
std::cout << text.find("World");12. クラスとオブジェクト
C++はクラスを使ったオブジェクト指向プログラミングをサポートしています。
class Person {
public:
std::string name;
Person(std::string n) : name(n) {}
void greet() { std::cout << "こんにちは、私は " << name; }
};
Person p("Alice");
p.greet();13. ポインタ
ポインタは別の変数のメモリアドレスを保持します。アドレスを取得するには &、
参照外し（そのアドレスの値にアクセス）には * を使います。
int x = 10;
int* ptr = &x;
std::cout << "x の値: " << x << "\n";
std::cout << "x のアドレス: " << ptr << "\n";
std::cout << "ポインタ経由の値: " << *ptr << "\n";
// ポインタ経由で x を変更
*ptr = 20;
std::cout << "更新後の x: " << x << "\n";🐞 %{language}コードをオンラインでデバッグする方法
オンライン%{language}デバッガーなら、コンパイラやIDEをインストールせずに実行時エラーやロジックエラーを調査できます。サーバーモードはデバッグ情報付きでコンパイルし、GDBで実行します。
- 行番号の横にブレークポイントを設定します。
- Debugを選択してコンパイルし、最初のブレークポイントで停止します。
- 現在行、コールスタック、変数を確認します。
- Continue、Step Over、Step Into、Step Outで実行を制御します。
- 終了するときはStopを選択します。
再現可能な小さなコードから始め、想定外の動作が起きる直前にブレークポイントを置きましょう。