在jupyter实现 自己找数据实现ID3,C4.5,CART算法,生成三棵对应决策树。 要求 1、自己找数据,数据属性个数大于等于3,记录数大于等于20 2、python实现,代码需要保留注释
时间: 2024-10-24 19:15:00 浏览: 51
在Jupyter Notebook中实现ID3、C4.5(也称为C5.0)和CART(Classification And Regression Trees)算法通常涉及到以下几个步骤:
首先,你需要安装必要的库,如`pandas`用于数据处理,`sklearn`包含了一些预训练的模型,但是我们可以自定义ID3/C4.5/CART算法。可以使用以下命令安装这些库(如果尚未安装):
```bash
pip install pandas sklearn numpy matplotlib
```
然后,你可以从网上找到合适的数据集,比如CSV文件形式,数据量要求满足条件(至少3个属性,20条记录)。这里假设已经有一个名为`data.csv`的数据集。
1. 导入所需库并加载数据:
```python
import pandas as pd
import numpy as np
# 加载数据
data = pd.read_csv('data.csv')
X = data.iloc[:, :-1] # 特征
y = data.iloc[:, -1] # 标签
```
2. 自定义ID3/C4.5算法(简化版本):
```python
class ID3:
def __init__(self, min_samples_split=2):
self.min_samples_split = min_samples_split
# ...其他函数实现,包括计算信息增益、选择最优特征等
def id3(X, y, features):
# ...递归地执行ID3算法直到满足停止条件,返回决策树
# 同理,可以创建C5.0和CART的类,并实现相应的决策树构建函数
# 如果你想实现CART回归树,将以上ID3类改为回归版本,例如 CARTRegression
```
3. 训练模型:
```python
id3_tree = ID3()
tree = id3(X, y, list(X.columns)) # 使用所有特征作为初始候选特征列表
# 对于C4.5,可能需要添加剪枝过程(prune)和连续特征离散化(discretization)
```
4. 测试和可视化决策树:
```python
from sklearn.tree import export_text
# 打印决策树结构
print(export_text(tree))
# 可视化树形图,例如使用graphviz
!apt-get update -qq > /dev/null
!apt-get install -y -qq graphviz
from sklearn.tree import export_graphviz
export_graphviz(tree, out_file='tree.dot', feature_names=X.columns)
!dot -Tpng tree.dot -o decision_tree.png
```
记得在实践中遇到问题时检查数据是否准备好,以及是否正确实现了算法的各个部分。
阅读全文