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決策樹的一般流程
檢測數據集中的每個子項是否屬于同一個分類
if so return 類標簽 Else
尋找劃分數據集的最好特征
劃分數據集
創建分支 節點
from math import log import operator #生成樣本數據集 def createDataSet(): dataSet = [[1,1,'yes'], [1,1,'yes'], [1,0,'no'], [0,1,'no'], [0,1,'no']] labels = ['no surfacing','flipper'] return dataSet,labels # 計算香農熵 香農 大神必須要膜拜啊,信息界的根目錄人物啊 # no surfacing 指的是 不浮出水面能否生存 1 標識 是 0 指的是否 # flipper 指的是是否有腳 # yes no指的是否是魚類 def calcShannonEnt(dataSet): numEntries = len(dataSet) # 用上面的createDataSet dataSet 這個值就是5 #定義標簽字典 labelCounts = {} # 為所有可能的分類創建字典 for featVec in dataSet: currentLabel = featVec[-1] #這個-1指的是去取最后一個維度 對應數據dataSet 這里取的是yes和no if currentLabel not in labelCounts.keys(): # 如果當前分類標簽不在 標簽字典中 labelCounts[currentLabel] = 0 # 其他情況 分類標簽分類加1 labelCounts[currentLabel] += 1 #定義香農熵 以2為底數求對數 shannonEnt = 0.0 for key in labelCounts: #計算 yes 或者No 出現的概率 pro = float(labelCounts[key])/numEntries # 計算香農熵 shannonEnt -= pro*log(pro,2) return shannonEnt #dataSet是待劃分的數據集, 劃分數據集的特征 axis 特征的返回值value #最后是創建了一個新的列表對象 def splitDataSet(dataSet, axis , value): # 創建新list對象 retDataSet = [] for featVec in dataSet: if featVec[axis] == value: reducedFeatVec = featVec[:axis] reducedFeatVec.extend(featVec[axis+1:]) retDataSet.append(reducedFeatVec) return retDataSet # 選擇最好的特征值進行數據集劃分 def chooseBestFeatureToSplit(dataSet): # len(dataSet[0])是計算這一行有多少列,即有多少個特征值 numFeatures = len(dataSet[0])-1 # -1 是最后一個特征值就不要記錄在內了,算baseEntrop的時候已經算了最后一個特征值yes no baseEntropy = calcShannonEnt(dataSet) bestInfoGain = 0.0 bestFeature = -1 for i in range(numFeatures): #創建唯一的分類標簽列表 也就是說提取dataSet每一行第i個值 就提取dat featList = [example[i] for example in dataSet] # 取出有幾種特征值 uniqueVals = set(featList) newEntropy = 0.0 for value in uniqueVals: #創建特征值的子數據集 subDataSet = splitDataSet(dataSet,i, value) #計算該特征值數據對總數在數據對總數出現的概率 pro = len(subDataSet)/float(len(dataSet)) #計算分割出來的子集香農熵 newEntropy += pro*calcShannonEnt(subDataSet) #計算信息增益 得到最好的特征值 這個理論是這樣的g(D,A) = H(D)-H(D/A) infoGain = baseEntropy-newEntropy #取出最大的信息增益,此時特征值最大 if(infoGain >bestInfoGain): bestInfoGain = infoGain bestFeature = i return bestFeature ''' #構建決策樹是根據特征值的消耗來計算的,如果后面的特征值已經全部用完了 但是還沒有分出結果,這個時候就需要使用多數表決方式計算節點分類 最后返回最大的分類 ''' def majorityCnt(classList): # 分類的字典 classCount = {} for vote in range(classList): #如果不在 分類字典中 if vote not in classCount.keys(): classCount[vote] = 0 classCount[vote] += 1 # 根據出現的次數大到小排序 sortedClassCount = sorted(classCount.items(),key=operator.itemgetter(1),reverse=True) return sortedClassCount[0][0] #創建決策樹 def createTree(dataSet, labels): # 獲取數據樣本每組最后一組的特征值 這里是yes,no classList = [example[-1] for example in dataSet] # 如果說這個classList 全部都是 yes 或者全部是no 那肯定子返回yes 或者no if(classList.count(classList[0]) == len(classList)): return classList[0] #如果遍歷完所有的特征返回出現次數最多的 #是用消耗特征值的方式進行構造決策樹的,每次會消掉一個特征值 if len(dataSet[0]) == 1: return majorityCnt(classList) #選擇最好的特征值 bestFeat = chooseBestFeatureToSplit(dataSet) bestFeatLabel = labels[bestFeat] myTree = {bestFeatLabel:{}} # 刪除labels中的一特征值 del(labels[bestFeat]) #找到特征值那一列 featValues = [example[bestFeat] for example in dataSet] uniqueVals = set(featValues) for value in uniqueVals: # labels列表的賦值 subLabels = labels[:] myTree[bestFeatLabel][value]=createTree(splitDataSet(dataSet,bestFeat,value),subLabels) return myTree dataSet,lables = createDataSet() shannonEnt= calcShannonEnt(dataSet) my = createTree(dataSet,lables) print(my)
總結
以上所述是小編給大家介紹的Python3.0 實現決策樹算法的流程,希望對大家有所幫助,如果大家有任何疑問請給我留言,小編會及時回復大家的。在此也非常感謝大家對億速云網站的支持!
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