对一串数据进行cart算法的完整python代码

时间: 2023-12-21 21:07:42 浏览: 27
以下是使用CART算法对一串数据进行分类的完整Python代码: ```python import numpy as np from collections import Counter class CARTDecisionTree: def __init__(self, max_depth=5, min_samples_split=2, min_samples_leaf=1): self.max_depth = max_depth self.min_samples_split = min_samples_split self.min_samples_leaf = min_samples_leaf self.tree = None def fit(self, X, y): self.tree = self.build_tree(X, y) def predict(self, X): return np.array([self.predict_one(x, self.tree) for x in X]) def predict_one(self, x, node): if node.is_leaf: return node.label else: if x[node.feature] <= node.threshold: return self.predict_one(x, node.left) else: return self.predict_one(x, node.right) def build_tree(self, X, y, depth=0): if depth == self.max_depth or y.size < self.min_samples_split or len(set(y)) == 1: return Node(self.get_label(y), is_leaf=True) best_feature, best_threshold = self.get_best_split(X, y) if best_feature is None or best_threshold is None: return Node(self.get_label(y), is_leaf=True) left_indices = X[:, best_feature] <= best_threshold right_indices = X[:, best_feature] > best_threshold left = self.build_tree(X[left_indices], y[left_indices], depth+1) right = self.build_tree(X[right_indices], y[right_indices], depth+1) return Node(None, feature=best_feature, threshold=best_threshold, left=left, right=right) def get_best_split(self, X, y): best_feature, best_threshold = None, None best_gini = 1.0 for feature in range(X.shape[1]): thresholds = np.unique(X[:, feature]) for threshold in thresholds: gini = self.gini_index(X, y, feature, threshold) if gini < best_gini: best_feature, best_threshold, best_gini = feature, threshold, gini if best_gini == 1.0: return None, None else: return best_feature, best_threshold def gini_index(self, X, y, feature, threshold): left_indices = X[:, feature] <= threshold right_indices = X[:, feature] > threshold left_gini = self.get_gini(y[left_indices]) right_gini = self.get_gini(y[right_indices]) n = y.size left_size, right_size = y[left_indices].size, y[right_indices].size gini = (left_size/n)*left_gini + (right_size/n)*right_gini return gini def get_gini(self, y): counter = Counter(y) return 1 - sum([(v/len(y))**2 for v in counter.values()]) def get_label(self, y): counter = Counter(y) most_common = counter.most_common(1)[0][0] return most_common if __name__ == '__main__': # 构造数据 X = np.array([[1, 1], [1, 2], [2, 1], [2, 2], [3, 1], [3, 2], [4, 1], [4, 2]]) y = np.array([0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1]) # 训练模型 clf = CARTDecisionTree() clf.fit(X, y) # 预测新数据 x_new = np.array([[1, 1.5], [3.5, 1.5]]) y_pred = clf.predict(x_new) print(y_pred) ``` 这个代码首先构造了一个二维数据集`X`和对应的标签`y`,然后使用CART算法训练了一个决策树模型,最后使用这个模型对两个新的数据点进行了分类,并打印出了预测结果。

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