实现Apriori算法,验证算法的正确性,并将算法应用于给定的数据集Groceries,根据设定的支持度和置信度,挖掘出符合条件的频繁项集及关联规则。
时间: 2023-06-12 21:05:50 浏览: 136
使用Apriori算法进行频繁项集的挖掘以及关联规则的挖掘
好的,以下是实现Apriori算法的步骤:
步骤1:读取数据集
首先,需要读取给定的数据集Groceries。
步骤2:生成频繁1项集
遍历数据集,统计每个项出现的次数,然后根据设定的支持度阈值,过滤掉不满足条件的项,生成频繁1项集。
步骤3:生成候选项集
根据频繁1项集,生成候选2项集。具体地,对于每个频繁1项集中的项i,遍历数据集,找到包含项i的交易,然后在这些交易中找到频繁1项集中的另一个项j,将(i,j)作为候选2项集。
再根据候选2项集,生成候选3项集,以此类推,直到不能再生成候选项集为止。
步骤4:生成频繁项集
遍历数据集,统计每个候选项集出现的次数,然后根据设定的支持度阈值,过滤掉不满足条件的项,生成频繁项集。
步骤5:生成关联规则
对于每个频繁项集,生成所有可能的关联规则,并计算置信度。根据设定的置信度阈值,过滤掉不满足条件的关联规则,输出符合条件的关联规则及其置信度。
以下是具体的Python实现:
```python
import pandas as pd
from itertools import combinations
# 读取数据集
data = pd.read_csv('groceries.csv', header=None)
transactions = data.values.tolist()
# 设定支持度和置信度的阈值
min_support = 0.01
min_confidence = 0.5
# 生成频繁1项集
item_count = {}
for transaction in transactions:
for item in transaction:
if item in item_count:
item_count[item] += 1
else:
item_count[item] = 1
num_transactions = len(transactions)
freq_1_itemsets = []
for item, count in item_count.items():
support = count / num_transactions
if support >= min_support:
freq_1_itemsets.append([item])
# 生成频繁项集和关联规则
freq_itemsets = freq_1_itemsets[:]
for k in range(2, len(freq_1_itemsets) + 1):
candidates = []
for itemset in freq_itemsets:
for item in freq_1_itemsets:
if item[0] not in itemset:
candidate = itemset + item
if candidate not in candidates:
candidates.append(candidate)
freq_itemsets_k = []
for candidate in candidates:
count = 0
for transaction in transactions:
if set(candidate).issubset(set(transaction)):
count += 1
support = count / num_transactions
if support >= min_support:
freq_itemsets_k.append(candidate)
freq_itemsets += freq_itemsets_k
# 生成关联规则
for itemset in freq_itemsets_k:
for i in range(1, len(itemset)):
for subset in combinations(itemset, i):
antecedent = list(subset)
consequent = list(set(itemset) - set(subset))
support_antecedent = item_count[antecedent[0]] / num_transactions
for item in antecedent[1:]:
support_antecedent = min(support_antecedent, item_count[item] / num_transactions)
confidence = count / (support_antecedent * num_transactions)
if confidence >= min_confidence:
print(antecedent, '->', consequent, ':', confidence)
```
运行以上代码,可以得到输出的符合条件的关联规则及其置信度。
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