写一个sklearn调用决策树模块2.自编程实现ID3,CART算法 对贷款申请样本数据表进行预测分类

时间: 2024-06-10 10:06:17 浏览: 36
回答: 1. 使用sklearn调用决策树模块的代码: ```python from sklearn import datasets from sklearn.tree import DecisionTreeClassifier from sklearn.model_selection import train_test_split # 加载样本数据集 iris = datasets.load_iris() X = iris.data y = iris.target # 分割数据集 X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2) # 建立决策树分类器 clf = DecisionTreeClassifier() clf.fit(X_train, y_train) # 预测测试集结果 y_pred = clf.predict(X_test) print("预测结果:", y_pred) ``` 2. 自编程实现ID3,CART算法对贷款申请样本数据表进行预测分类,可以参考以下代码: ```python import pandas as pd import numpy as np import math # 数据集 dataset = pd.DataFrame({ 'income': ['high', 'high', 'medium', 'low', 'low', 'low', 'medium', 'high', 'medium', 'low'], 'age': ['young', 'young', 'young', 'middle_aged', 'senior', 'senior', 'middle_aged', 'middle_aged', 'senior', 'senior'], 'student': ['no', 'no', 'no', 'no', 'yes', 'yes', 'yes', 'no', 'yes', 'yes'], 'credit_rating': ['fair', 'excellent', 'fair', 'fair', 'fair', 'excellent', 'excellent', 'fair', 'fair', 'fair'], 'class': ['no', 'no', 'yes', 'yes', 'yes', 'no', 'yes', 'no', 'yes', 'yes'] }) # 计算信息熵 def calc_entropy(data): n = data.shape[0] label_count = data.iloc[:, -1].value_counts() p = label_count / n entropy = (-p * np.log2(p)).sum() return entropy # 计算条件熵 def calc_conditional_entropy(data, feature): n = data.shape[0] H_D_A = 0 feature_values = set(data[feature]) for feature_value in feature_values: sub_data = data[data[feature] == feature_value] H_D_A += sub_data.shape[0]/n * calc_entropy(sub_data) return H_D_A # 计算信息增益 def calc_info_gain(data, feature): return calc_entropy(data) - calc_conditional_entropy(data, feature) # 计算信息增益比 def calc_info_gain_ratio(data, feature): info_gain = calc_info_gain(data, feature) return info_gain / calc_entropy(data) # 决策树节点 class TreeNode: def __init__(self, name: str = None, feature: str = None, value=None, is_leaf=False): self.name = name # 节点名称 self.feature = feature # 特征名称 self.value = value # 特征取值 self.children = [] # 孩子 self.is_leaf = is_leaf # 是否是叶子结点 # ID3算法 def ID3(data, epsilon=0.1): features = set(data.columns) - set(['class']) max_info_gain = 0 best_feature = None for feature in features: cur_info_gain = calc_info_gain(data, feature) if cur_info_gain > max_info_gain: max_info_gain = cur_info_gain best_feature = feature if best_feature is None: return TreeNode(name='leaf', value=data.iloc[0, -1], is_leaf=True) node = TreeNode(name='node', feature=best_feature) feature_values = set(data[best_feature]) for feature_value in feature_values: sub_data = data[data[best_feature] == feature_value] sub_tree = ID3(sub_data, epsilon) sub_tree.value = feature_value node.children.append(sub_tree) return node # CART算法 def CART(data, epsilon=0.1): features = set(data.columns) - set(['class']) max_info_gain_ratio = 0 best_feature = None for feature in features: cur_info_gain_ratio = calc_info_gain_ratio(data, feature) if cur_info_gain_ratio > max_info_gain_ratio: max_info_gain_ratio = cur_info_gain_ratio best_feature = feature if best_feature is None: return TreeNode(name='leaf', value=data.iloc[0, -1], is_leaf=True) node = TreeNode(name='node', feature=best_feature) left_data = data[data[best_feature] == data.iloc[0][best_feature]] right_data = data[data[best_feature] != data.iloc[0][best_feature]] node.children.append(CART(left_data, epsilon)) node.children.append(CART(right_data, epsilon)) return node # 预测 def predict(tree: TreeNode, sample): while not tree.is_leaf: feature_value = sample[tree.feature] for child_node in tree.children: if child_node.value == feature_value: tree = child_node break return tree.value # 构建决策树 tree_id3 = ID3(dataset) tree_cart = CART(dataset) # 预测样本数据 sample_data = pd.DataFrame({ 'income': ['medium'], 'age': ['young'], 'student': ['no'], 'credit_rating': ['fair'] }) print("ID3预测结果:", predict(tree_id3, sample_data)) print("CART预测结果:", predict(tree_cart, sample_data)) ``` 注:以上代码仅作为提供参考的示例代码,仅仅支持对已知数据集进行预测,需要根据实际情况进行修改和优化。

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