scikit-learn决策树的python实现以及作图

decsion tree（决策树）

其中每个内部结点表示在一个属性上的测试，每个分支代表一个属性的输出，而每个树叶结点代表类或类的分布。树的最顶层是根节点

连续变量要离散化

机器学习中分类方法的一个重要算法

• 信息熵：

  一个信息的信息量大小和它的不确定性有直接的关系，要搞清楚一件非常非常不确定的事情，或者是我么你一无所知的事情，需要了解大量新==》新的度量就等于不确定性的多少

  变量的不确定性越大，熵也就越大

ID3

通过信息熵来选择每个节点的判断依据。

infomation gain最大则为当前节点的依据。

决策树的优点缺点

优点：直观，便于理解，小规模数据集有效

缺点：处理连续变量不好 类别较多时，错误增加比较快，可规模性一般

决策树程序

• 安装anaconda python环境
  
  anaconda环境包含了机器学习的基本所有库

• 安装graphviz
  
  转化dot文件到pdf

• 生成决策树图

  进入到cmd中allEectronicInformationGainorc.dot所在文件夹

dot -Tpdf allEectronicInformationGainorc.dot -o outpu.pdf

• program

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
import csv
import os
from sklearn import preprocessing
from sklearn.feature_extraction import DictVectorizer
from sklearn import tree
dataDir = os.path.dirname(__file__)

#载入数据并分割
allElectroncsData = open(dataDir+"/data/red.csv","r")
reader = csv.reader(allElectroncsData)
num =0
headers = []
for row in reader:
    headers = row
    if num == 0:
        break
print(headers)

featureList = []
labelList = []

for row in reader:
    labelList.append(row[-1])
    rowDict={}
    for i in range(1 , len(row)-1):
        rowDict[headers[i]] = row[i]
    featureList.append(rowDict)
print(labelList)
for feature in featureList:
    print(feature)

#vectordic，向量化
vec = DictVectorizer()
dummyX = vec.fit_transform(featureList).toarray()
print(dummyX)
print(vec.get_feature_names())

#vectorize calss labels
lb = preprocessing.LabelBinarizer()
dummyY = lb.fit_transform(labelList)
print("dummyY:"+str(dummyY))

#using decision tree for classfication
clf = tree.DecisionTreeClassifier(criterion='entropy')##度量标准为entropy信息熵
clf = clf.fit(dummyX,dummyY)
print("clf"+str(clf))

#viuslize model，可视化
# with open("allEectronicInformationGainorc.dot", 'w') as f:
#     f = tree.export_graphviz(clf, feature_names=vec.get_feature_names(), out_file=f)
#
# with open("hello.dot", "w") as f1:
#     f1 = tree.export_graphviz(clf, feature_names=vec.get_feature_names(), out_file=f1)
#predic 预测
oneRowX = dummyX[0,:]
print("oneRowX:"+str(oneRowX))

newRowX = oneRowX

newRowX[0] =1
newRowX[2] =0
print("newRowX: "+str(newRowX))

predictedY = clf.predict(newRowX)
print("predictY: "+str(predictedY))