决策树的ID3算法基于信息增益来选择最优特征,于是自己实现了一把,直接上代码。

 """
CreateTime : 2019/3/3 22:19
Author : X
Filename : decision_tree.py
""" import pandas as pd
from math import log2 def create_data_set():
"""Create 8 * 3 data set. two feature."""
data_set = [['long', 'thick', 'man'],
['short', 'thick', 'man'],
['short', 'thick', 'man'],
['long', 'thin', 'woman'],
['short', 'thin', 'woman'],
['short', 'thick', 'woman'],
['long', 'thick', 'woman'],
['long', 'thick', 'woman']]
labels = ['hair', 'sound']
return data_set, labels def calculate_entropy(data_set):
"""Calculate entropy by data set label.
formula: H(X) = -3/8*log(3/8, 2) - -5/8*log(5/8, 2)"""
data_len = data_set.shape[0]
entropy = 0
for size in data_set.groupby(data_set.iloc[:, -1]).size():
p_label = size/data_len
entropy -= p_label * log2(p_label)
return entropy def get_best_feature(data_set):
"""Get the best feature by infoGain.
formula: InfoGain(X, Y) = H(X) - H(X|Y)
H(X|Y) = sum(P(X) * H(Yx))"""
best_feature = -1
base_entropy = calculate_entropy(data_set)
best_info_gain = 0
len_data = data_set.shape[0]
for i in range(data_set.shape[1] - 1):
new_entropy = 0
for _, group in data_set.groupby(data_set.iloc[:, i]):
p_label = group.shape[0]/len_data
new_entropy += p_label * calculate_entropy(group)
info_gain = base_entropy - new_entropy
if info_gain > best_info_gain:
best_feature = i
best_info_gain = info_gain
return best_feature def majority_cnt(class_list):
"""When only class label, return the max label."""
majority_class = class_list.groupby(
class_list.iloc[:, -1]).size().sort_values().index[-1]
return majority_class def create_tree(data_set, labels):
"""data_set: DataFrame"""
class_list = data_set.values[:, -1]
class_list_set = set(class_list)
if len(class_list_set) == 1:
return list(class_list)[0]
if len(data_set.values[0]) == 1:
return majority_cnt(data_set)
best_feature = get_best_feature(data_set)
best_feature_label = labels[best_feature]
del labels[best_feature]
my_tree = {best_feature_label: {}}
for name, group in data_set.groupby(data_set.iloc[:, best_feature]):
group.drop(columns=[best_feature], axis=1, inplace=True)
my_tree[best_feature_label][name] = create_tree(group, labels)
return my_tree def classify(test_data, my_tree):
if not test_data:
return 'Not found class.'
for key, tree in my_tree.items():
if key != test_data[0]:
return classify(test_data, tree)
else:
if isinstance(tree, dict):
del test_data[0]
return classify(test_data, tree)
else:
return tree if __name__ == '__main__':
DATA_SET, LABELS = create_data_set()
TREE = create_tree(pd.DataFrame(DATA_SET), LABELS)
import json
print(json.dumps(TREE, indent=4))
print(classify(["thick", "long"], TREE))

C4.5算法是基于信息增益率来选择最优特征的,即在ID3算法基础上再求出信息增益率即可,将信息增益除以基于label的特征X的熵。

此处就不再给出实现代码,自己实现一遍意在加深理解。

决策树ID3算法实现的更多相关文章

  1. 数据挖掘之决策树ID3算法(C#实现)

    决策树是一种非常经典的分类器,它的作用原理有点类似于我们玩的猜谜游戏.比如猜一个动物: 问:这个动物是陆生动物吗? 答:是的. 问:这个动物有鳃吗? 答:没有. 这样的两个问题顺序就有些颠倒,因为一般 ...

  2. 决策树ID3算法[分类算法]

    ID3分类算法的编码实现 <?php /* *决策树ID3算法(分类算法的实现) */ /* *求信息增益Grain(S1,S2) */ //-------------------------- ...

  3. 决策树---ID3算法(介绍及Python实现)

    决策树---ID3算法   决策树: 以天气数据库的训练数据为例. Outlook Temperature Humidity Windy PlayGolf? sunny 85 85 FALSE no ...

  4. 02-21 决策树ID3算法

    目录 决策树ID3算法 一.决策树ID3算法学习目标 二.决策树引入 三.决策树ID3算法详解 3.1 if-else和决策树 3.2 信息增益 四.决策树ID3算法流程 4.1 输入 4.2 输出 ...

  5. 机器学习之决策树(ID3)算法与Python实现

    机器学习之决策树(ID3)算法与Python实现 机器学习中,决策树是一个预测模型:他代表的是对象属性与对象值之间的一种映射关系.树中每个节点表示某个对象,而每个分叉路径则代表的某个可能的属性值,而每 ...

  6. 决策树ID3算法的java实现(基本试用所有的ID3)

    已知:流感训练数据集,预定义两个类别: 求:用ID3算法建立流感的属性描述决策树 流感训练数据集 No. 头痛 肌肉痛 体温 患流感 1 是(1) 是(1) 正常(0) 否(0) 2 是(1) 是(1 ...

  7. 决策树 -- ID3算法小结

          ID3算法(Iterative Dichotomiser 3 迭代二叉树3代),是一个由Ross Quinlan发明的用于决策树的算法:简单理论是越是小型的决策树越优于大的决策树. 算法归 ...

  8. 【Machine Learning in Action --3】决策树ID3算法

    1.简单概念描述 决策树的类型有很多,有CART.ID3和C4.5等,其中CART是基于基尼不纯度(Gini)的,这里不做详解,而ID3和C4.5都是基于信息熵的,它们两个得到的结果都是一样的,本次定 ...

  9. 决策树ID3算法的java实现

    决策树的分类过程和人的决策过程比较相似,就是先挑“权重”最大的那个考虑,然后再往下细分.比如你去看医生,症状是流鼻涕,咳嗽等,那么医生就会根据你的流鼻涕这个权重最大的症状先认为你是感冒,接着再根据你咳 ...

  10. 决策树ID3算法

    决策树 (Decision Tree)是在已知各种情况发生概率的基础上,通过构成 决策树 来求取净现值的期望值大于等于零的概率,评价项目风险,判断其可行性的决策分析方法,是直观运用概率分析的一种图解法 ...

随机推荐

  1. Linux学习笔记之Centos7安装GNOME桌面环境

    最小化安装Centos7,系统默认是命令行界面,如果像我一样有特殊需求,这时就需要我们手动来安装用户图形界面了. 1.查看一下当前的运行级别和可以安装的group. systemctl get-def ...

  2. Mysql错误:ERROR 1205 (HY000): Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction

    昨晚添加完索引之后, 查询整表的时候抛出Lock wait timeout exceeded; try restarting transaction, 吓死小白的我, 为什么条件查询可以, 整表查不了 ...

  3. 20145220韩旭飞《网络对抗》Exp6 信息搜集与漏洞扫描

    20145220韩旭飞<网络对抗>Exp6 信息搜集与漏洞扫描 信息搜集 whois查询 以百度的网址为例,使用whois查询域名注册信息: 从上图中可以得到3R注册信息,包括注册人的名字 ...

  4. Android Studio导入包

    1.复制jar包,打开工程,以project形式打开,在libs下面粘贴: 2.右键jar包,add as library.

  5. python_实现发送邮件功能

    #!/usr/bin/env python #-*- coding:utf-8 -*- from email import encoders from email.header import Head ...

  6. mysql时间格式化函数日期格式h和H区别

    本文为博主原创,未经允许不得转载: 今天碰到一个问题,发现项目中有一个统计图的数据和时间格式没有对应准确,统计图要描述的是操作次数和操作时间的关系, 但很奇怪的是操作次数对应的时间却是凌晨,实际应用中 ...

  7. Ubuntu 14.04 更新gcc版本至4.9.2

    参考: ubuntu 14.04 更新 gcc/g++ 4.9.2 Ubuntu 14.04 更新gcc版本至4.9.2 1.更新源,安装gcc v4.9.2 $ sudo add-apt-repos ...

  8. UVa 12186 工人的请愿书(树形DP)

    https://vjudge.net/problem/UVA-12186 题意: 一个老板和n个员工组成树状结构,每个员工都有自己的唯一上司,老板的编号为0,员工1~n,工人们打算签署一个志愿书给老板 ...

  9. linux之cut用法--转载

    cut是一个选取命令,就是将一段数据经过分析,取出我们想要的.一般来说,选取信息通常是针对“行”来进行分析的,并不是整篇信息分析的. (1)其语法格式为:cut  [-bn] [file] 或 cut ...

  10. [原][OSG][osgBullet][osgworks][bullet]编译osgBullet尝试物理引擎

    相关网址: 类似文章:http://blog.csdn.net/lh1162810317/article/details/17475297 osgBullet官网:http://osgbullet.v ...