引自百度:决策树算法是一种逼近离散函数值的方法。它是一种典型的分类方法,首先对数据进行处理,利用归纳算法生成可读的规则和决策树,然后使用决策对新数据进行分析。本质上决策树是通过一系列规则对数据进行分类的过程
决策树的算法原理:
(1)通过把实例从根节点开始进行排列到某个叶子节点来进行分类的。
(2)叶子节点即为实例所属的分类的,树上的每个节点说明了实例的属性。
(3)树的生成,开始的所有数据都在根节点上,然后根据你所设定的标准进行分类,用不同的测试属性递归进行数据分析。
决策树的实现主要思路如下:
(1)先计算整体类别的熵
(2)计算每个特征将训练数据集分割成的每个子集的熵,并将这个熵乘以每个子集相对于这个训练集的频率,最后将这些乘积累加,就会得到一个个特征对应的信息增益。
(3)选择信息增益最大的作为最优特征分割训练数据集
(4)递归上述过程
(5)递归结束条件:训练集的所有实例属于同一类;或者所有特征已经使用完毕。
代码如下:
[python] view plain copy
#!/usr/bin/python
#coding=utf-8
import operator
import math
#定义训练数据集
def createDataSet():
#用书上图8.2的数据
dataSet = [
['youth', 'no', 'no', 'no'],
['youth', 'yes', 'no', 'yes'],
['youth', 'yes', 'yes', 'yes'],
['middle_aged', 'no', 'no', 'no'],
['middle_aged', 'no', 'yes', 'no'],
['senior', 'no', 'excellent', 'yes'],
['senior', 'no', 'fair', 'no']
]
labels = ['age', 'student', 'credit_rating']
return dataSet, labels
#实现熵的计算
def calShannonEnt(dataSet):
numEntries = len(dataSet)
labelCounts = {}
for featVect in dataSet:
currentLabel = featVect[-1]
if currentLabel not in labelCounts:
labelCounts[currentLabel] = 0
labelCounts[currentLabel] += 1
shannonEnt = 0.0
for key in labelCounts:
prob = float(labelCounts[key]) / numEntries
shannonEnt -= prob * math.log(prob, 2)
return shannonEnt
#分割训练数据集
def splitDataSet(dataSet, axis, value):
retDataSet = []
for featVec in dataSet:
if featVec[axis] == value:
reducedFeatVec = featVec[:axis]
reducedFeatVec.extend(featVec[axis+1:])
retDataSet.append(reducedFeatVec)
return retDataSet
#一个确定“最好地”划分数据元组为个体类的分裂准则的过程
def Attribute_selection_method(dataSet):
numFeatures = len(dataSet[0]) - 1
baseEntropy = calShannonEnt(dataSet)
bestInfoGain = 0.0
bestFeature = -1
for i in range(numFeatures):
featList = [example[i] for example in dataSet]
uniqueValue = set(featList)
newEntropy = 0.0
for value in uniqueValue:
subDataSet = splitDataSet(dataSet, i, value)
prob = len(subDataSet) / len(dataSet)
newEntropy += prob * calShannonEnt(subDataSet)
infoGain = baseEntropy - newEntropy
if infoGain > bestInfoGain:
bestInfoGain = infoGain
bestFeature = i
return bestFeature
#采用majorityvote策略,选择当前训练集中实例数最大的类
def majorityCnt(classList):
classCount = {}
for vote in classList:
if vote not in classCount.keys():
classCount[vote] = 0
classCount[vote] += 1
sortedClassCount = sorted(classCount.iteritems(), key=operator.itemgetter(1), reverse=True)
return sortedClassCount[0][0]
#创建决策树
def Generate_decision_tree(dataSet, labels):
classList = [example[-1] for example in dataSet]
# 训练集所有实例属于同一类
if classList.count(classList[0]) == len(classList):
return classList[0]
# 训练集的所有特征使用完毕,当前无特征可用
if len(dataSet[0]) == 1:
return majorityCnt(classList)
bestFeat = Attribute_selection_method(dataSet)
bestFeatLabel = labels[bestFeat]
myTree = {bestFeatLabel: {}}
del(labels[bestFeat])
featValues = [example[bestFeat] for example in dataSet]
uniqueVals = set(featValues)
for value in uniqueVals:
subLabels = labels[:]
myTree[bestFeatLabel][value] = Generate_decision_tree(splitDataSet(dataSet, bestFeat, value), subLabels)
return myTree
def main():
print ' ____ _ _ _____ '
print ' | _ \ ___ ___(_)___(_) ___ _ _|_ _| __ ___ ___ '
print ''''' | | | |/ _ \/ __| / __| |/ _ \| '_ \| || '__/ _ \/ _ \\'''
print ' | |_| | __/ (__| \__ \ | (_) | | | | || | | __/ __/'
print ' |____/ \___|\___|_|___/_|\___/|_| |_|_||_| \___|\___|决策树'
print
myDat, labels = createDataSet()
myTree = Generate_decision_tree(myDat, labels)
print '[*]生成的决策树:\n',myTree
if __name__ == '__main__':
main()
这里的数据也是使用书上的(《数据挖掘概念与技术 第三版》)。
运行结果:
数据分析咨询请扫描二维码
数据分析师的工作内容涉及多个方面,主要包括数据的收集、整理、分析和可视化,以支持商业决策和问题解决。以下是数据分析师的一 ...
2024-11-21数据分析师必须掌握的技能可以从多个方面进行归纳和总结。以下是数据分析师需要具备的主要技能: 统计学基础:数据分析师需要 ...
2024-11-21数据分析入门的难易程度因人而异,总体来看,入门并不算特别困难,但需要一定的学习和实践积累。 入门难度:数据分析入门相对 ...
2024-11-21数据分析是一项通过收集、整理和解释数据来发现有用信息的过程,它在现代社会中具有广泛的应用和重要性。数据分析能够帮助人们更 ...
2024-11-21数据分析行业正在迅速发展,随着技术的不断进步和数据量的爆炸式增长,企业对数据分析人才的需求也与日俱增。本文将探讨数据分析 ...
2024-11-21数据分析的常用方法包括多种技术,每种方法都有其特定的应用场景和优势。以下是几种常见的数据分析方法: 对比分析法:通过比 ...
2024-11-21企业数字化转型是指企业利用数字技术对其业务进行改造和升级,以实现提高效率、降低成本、创新业务模式等目标的过程。这一过程不 ...
2024-11-21数据分析作为一个备受追捧的职业领域,吸引着越来越多的女性加入其中。对于女生而言,在选择成为一名数据分析师时,行业选择至关 ...
2024-11-21大数据技术专业主要学习计算机科学、数学、统计学和信息技术等领域的基础理论和技能,旨在培养具备大数据处理、分析和应用能力的 ...
2024-11-21《Python数据分析极简入门》 第2节 3 Pandas数据查看 这里我们创建一个DataFrame命名为df: importnumpyasnpi ...
2024-11-21越老越吃香的行业主要集中在需要长时间经验积累和专业知识的领域。这些行业通常知识更新换代较慢,因此随着年龄的增长,从业者能 ...
2024-11-20数据导入 使用pandas库的read_csv()函数读取CSV文件或使用read_excel()函数读取Excel文件。 支持处理不同格式数据,可指定分隔 ...
2024-11-20大数据与会计专业是一门结合了大数据分析技术和会计财务理论知识的新型复合型学科,旨在培养能够适应现代会计业务新特征的高层次 ...
2024-11-20要成为一名数据分析师,需要掌握一系列硬技能和软技能。以下是成为数据分析师所需的关键技能: 统计学基础 理解基本的统计概念 ...
2024-11-20是的,Python可以用于数据分析。Python在数据分析领域非常流行,因为它拥有丰富的库和工具,能够高效地处理从数据清洗到可视化的 ...
2024-11-20在这个数据驱动的时代,数据分析师的角色变得愈发不可或缺。他们承担着帮助企业从数据中提取有价值信息的责任,而这些信息可以大 ...
2024-11-20数据分析作为现代信息时代的支柱之一,已经成为各行业不可或缺的工具。无论是在商业、科研还是日常决策中,数据分析都扮演着至关 ...
2024-11-20数字化转型已成为当今商业世界的热点话题。它不仅代表着技术的提升,还涉及企业业务流程、组织结构和文化的深层次变革。理解数字 ...
2024-11-20在现代社会的快速变迁中,选择一个具有长期增长潜力的行业显得至关重要。了解未来发展前景好的行业不仅能帮助我们进行职业选择, ...
2024-11-20统计学专业的就业方向和前景非常广泛且充满机遇。随着大数据、人工智能等技术的快速发展,统计学的重要性进一步凸显,相关人才的 ...
2024-11-20