既能做分类,又能做回归。
分类:基尼值作为节点分类依据。
回归:最小方差作为节点的依据。

节点越不纯,基尼值越大,熵值越大

pi表示在信息熵部分中有介绍,如下图中介绍

方差越小越好。

选择最小的那个0.3

代码:

#整个c4.5决策树的所有算法:
import numpy as np
import operator def creatDataSet():
"""
outlook-> 0:sunny | 1:overcast | 2:rain
temperature-> 0:hot | 1:mild | 2:cool
humidity-> 0:high | 1:normal
windy-> 0:false | 1:true
"""
dataSet = np.array([[0, 0, 0, 0, 'N'],
[0, 0, 0, 1, 'N'],
[1, 0, 0, 0, 'Y'],
[2, 1, 0, 0, 'Y'],
[2, 2, 1, 0, 'Y'],
[2, 2, 1, 1, 'N'],
[1, 2, 1, 1, 'Y']])
labels = np.array(['outlook', 'temperature', 'humidity', 'windy'])
return dataSet, labels def createTestSet():
"""
outlook-> 0:sunny | 1:overcast | 2:rain
temperature-> 0:hot | 1:mild | 2:cool
humidity-> 0:high | 1:normal
windy-> 0:false | 1:true
"""
testSet = np.array([[0, 1, 0, 0],
[0, 2, 1, 0],
[2, 1, 1, 0],
[0, 1, 1, 1],
[1, 1, 0, 1],
[1, 0, 1, 0],
[2, 1, 0, 1]])
return testSet def dataset_entropy(dataset):
"""
计算数据集的信息熵
"""
classLabel=dataset[:,-1]
labelCount={}
for i in range(classLabel.size):
label=classLabel[i]
labelCount[label]=labelCount.get(label,0)+1 #将所有的类别都计算出来了
#熵值(第一步)
cnt=0
for k,v in labelCount.items():
cnt += -v/classLabel.size*np.log2(v/classLabel.size) return cnt #接下来切分,然后算最优属性
def splitDataSet(dataset,featureIndex,value):
subdataset=[]
#迭代所有的样本
for example in dataset:
if example[featureIndex]==value:
subdataset.append(example)
return np.delete(subdataset,featureIndex,axis=1) def classLabelPi(dataset):
#多叉树
classLabel=dataset[:,-1]
labelCount={}
for i in range(classLabel.size):
label=classLabel[i]
labelCount[label]=labelCount.get(label,0)+1
valueList=list(labelCount.values())
sum=np.sum(valueList)
pi=0
for i in valueList:
pi+=(i/sum)**2
return pi def chooseBestFeature(dataset,labels):
"""
选择最优特征,但是特征是不包括名称的。
如何选择最优特征:增益率最小
"""
#特征的个数
featureNum=labels.size
baseEntropy=dataset_entropy(dataset)
#设置最大增益值
maxRatio,bestFeatureIndex=0,None
#样本总数
n=dataset.shape[0]
#最小基尼值
minGini=1
for i in range(featureNum):
#指定特征的条件熵
featureEntropy=0
gini=0
#返回所有子集
featureList=dataset[:,i]
featureValues=set(featureList)
for value in featureValues:
subDataSet=splitDataSet(dataset,i,value)
pi=subDataSet.shape[0]/n
gini+=pi*(1-classLabelPi(subDataSet))
if minGini > gini:
minGini=gini
bestFeatureIndex=i
return bestFeatureIndex #最佳增益 def mayorClass(classList):
labelCount={}
for i in range(classList.size):
label=classList[i]
labelCount[label]=labelCount.get(label,0)+1
sortedLabel=sorted(labelCount.items(),key=operator.itemgetter(1),reverse=True)
return sortedLabel[0][0] def createTree(dataset,labels):
"""
参考hunt算法那张图片
"""
classList=dataset[:,-1]
if len(set(dataset[:,-1]))==1:
return dataset[:,-1][0] #返回类别
if labels.size==0 or len(dataset[0])==1: #条件熵最少的一定是类别最多的
#条件熵算不下去的时候,
return mayorClass(classList)
bestFeatureIndex=chooseBestFeature(dataset,labels)
bestFeature=labels[bestFeatureIndex]
dtree={bestFeature:{}} #用代码表示这棵树
featureList=dataset[:,bestFeatureIndex]
featureValues=set(featureList)
for value in featureValues:
subdataset=splitDataSet(dataset,bestFeatureIndex,value)
sublabels=np.delete(labels,bestFeatureIndex)
dtree[bestFeature][value]=createTree(subdataset,sublabels) #将原始的labels干掉一列
return dtree def predict(tree,labels,testData):
#分类,预测
rootName=list(tree.keys())[0]
rootValue=tree[rootName]
featureIndex =list(labels).index(rootName)
classLabel=None
for key in rootValue.keys():
if testData[featureIndex]==int(key):
if type(rootValue[key]).__name__=="dict":
classLabel=predict(rootValue[key],labels,testData) #递归
else:
classLabel=rootValue[key]
return classLabel def predictAll(tree,labels,testSet):
classLabels=[]
for i in testSet:
classLabels.append(predict(tree,labels,i))
return classLabels if __name__ == "__main__":
dataset,labels=creatDataSet()
# print(dataset_entropy(dataset)
# s=splitDataSet(dataset,0)
# for item in s:
# print(item)
tree=createTree(dataset,labels)
testSet=createTestSet()
print(predictAll(tree,labels,testSet))
····························································
输出:
['N', 'N', 'Y', 'N', 'Y', 'Y', 'N']

决策树3:基尼指数--Gini index(CART)的更多相关文章

  1. Python实现CART(基尼指数)

    Python实现CART(基尼指数) 运行环境 Pyhton3 treePlotter模块(画图所需,不画图可不必) matplotlib(如果使用上面的模块必须) 计算过程 st=>start ...

  2. B-经济学-基尼指数

    目录 基尼指数 一.基尼指数简介 更新.更全的<机器学习>的更新网站,更有python.go.数据结构与算法.爬虫.人工智能教学等着你:https://www.cnblogs.com/ni ...

  3. (二)《机器学习》(周志华)第4章 决策树 笔记 理论及实现——“西瓜树”——CART决策树

    CART决策树 (一)<机器学习>(周志华)第4章 决策树 笔记 理论及实现——“西瓜树” 参照上一篇ID3算法实现的决策树(点击上面链接直达),进一步实现CART决策树. 其实只需要改动 ...

  4. 决策树(上)-ID3、C4.5、CART

    参考资料(要是对于本文的理解不够透彻,必须将以下博客认知阅读,方可全面了解决策树): 1.https://zhuanlan.zhihu.com/p/85731206 2.https://zhuanla ...

  5. 【机器学习速成宝典】模型篇06决策树【ID3、C4.5、CART】(Python版)

    目录 什么是决策树(Decision Tree) 特征选择 使用ID3算法生成决策树 使用C4.5算法生成决策树 使用CART算法生成决策树 预剪枝和后剪枝 应用:遇到连续与缺失值怎么办? 多变量决策 ...

  6. 机器学习总结(八)决策树ID3,C4.5算法,CART算法

    本文主要总结决策树中的ID3,C4.5和CART算法,各种算法的特点,并对比了各种算法的不同点. 决策树:是一种基本的分类和回归方法.在分类问题中,是基于特征对实例进行分类.既可以认为是if-then ...

  7. 决策树之ID3,C4.5及CART

    决策树的基本认识  决策树学习是应用最广的归纳推理算法之一,是一种逼近离散值函数的方法,年,香农引入了信息熵,将其定义为离散随机事件出现的概率,一个系统越是有序,信息熵就越低,反之一个系统越是混乱,它 ...

  8. Theoretical comparison between the Gini Index and Information Gain criteria

    Knowledge Discovery in Databases (KDD) is an active and important research area with the promise for ...

  9. 多分类度量gini index

    第一份工作时, 基于 gini index 写了一份决策树代码叫ctree, 用于广告推荐. 今天想起来, 好像应该有开源的其他方法了. 参考 https://www.cnblogs.com/mlhy ...

随机推荐

  1. Qt:Shadow Build

    每个编辑器有Build和Run两个设置界面. 在Build界面上,有一个"Shadow build"复选框.如果勾选此项,编译后将在项目的同级目录下建立一个编译后的文件目录,目录名 ...

  2. 02-asio学习

    https://blog.csdn.net/weixin_42881084/article/details/101996032 https://blog.csdn.net/Marble_ccp/art ...

  3. 【实测】Python 和 C++ 下字符串查找的速度对比

    完整格式链接:https://blog.imakiseki.cf/2022/03/07/techdev/python-cpp-string-find-perf-test/ 背景 最近在备战一场算法竞赛 ...

  4. 矩池云上使用Visdom可视化图像说明

    租用机器添加默认端口 点击展开高级选项 点击添加端口配置 添加Visdom默认端口,选择 http 端口填入 8097 进入环境安装并使用 JupyterLab 链接 是本次实验用来安装实验的工具 H ...

  5. SQL从零到迅速精通【表连接查询】

    看了这些表连接,个人感觉'左外连接'.'右外连接'和'全外连接'应用好就可以了. 1.外连接 (1)LEFT JOIN(左连接):返回包括左表中的所有记录和右表中连接字段相等的记录. 在student ...

  6. 分析vue脚手架

    执行流程: 执行npm run serve.找到了main.js文件,之后引入Vue.App等等.后来找到App组件,发现里面用到了组件School,于是执行School组件,最终汇总到App组件.通 ...

  7. sklearn.preprocessing.Imputer,用来填充缺失值或者特定值的,相当于fillna()+dataframe结构中的排序问题

    imp=Imputer()

  8. JDBC 使用详解

    1.JDBC 编程步骤: 加载驱动程序; Class.forName(driverClass) 加载Mysql驱动:Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver& ...

  9. 可移植的python环境

    创建可移植的python环境 工作时使用的系统不联网,而且自带的python环境库不完整,每次干活都心累,所以想要做一个可移植的精简版的python环境. 开始前的准备: Ubuntu18.04 py ...

  10. 保姆级SpringBoot+Vue图片上传到阿里云OSS教程

    小二是新来的实习生,作为技术 leader,我给他安排了一个非常简单的练手任务,把前端 markdown 编辑器里上传的图片保存到服务器端,结果他真的就把图片直接保存到了服务器上,这下可把我气坏了,就 ...