ID3决策树代码见CreatTree.py。请结合算法原理,通过认真阅读、单步调试等方法,掌握ID3决策树的代码实现,并根据自己的理解,对代码进行详细注释。

时间: 2024-02-01 13:13:07 浏览: 22
好的,下面是对CreatTree.py代码的详细注释: ```python from math import log import operator ``` 首先导入了两个模块,math中的log函数用于计算信息熵,operator模块用于进行一些操作,如获取字典中value值最大的key。 ```python # 计算给定数据集的香农熵 def calcShannonEnt(dataSet): numEntries = len(dataSet) labelCounts = {} # 为所有可能分类创建字典 for featVec in dataSet: currentLabel = featVec[-1] if currentLabel not in labelCounts.keys(): labelCounts[currentLabel] = 0 labelCounts[currentLabel] += 1 shannonEnt = 0.0 # 计算香农熵 for key in labelCounts: prob = float(labelCounts[key])/numEntries shannonEnt -= prob * log(prob, 2) return shannonEnt ``` 这是计算香农熵的函数,输入参数为数据集。首先获取数据集的长度,然后使用字典统计数据集中各类别的数量。接着遍历字典,根据公式计算香农熵并返回。 ```python # 创建测试数据集 def createDataSet(): dataSet = [[1, 1, 'yes'], [1, 1, 'yes'], [1, 0, 'no'], [0, 1, 'no'], [0, 1, 'no']] labels = ['no surfacing','flippers'] return dataSet, labels ``` 这个函数是用于创建一个简单的数据集,包括两个特征和一个目标变量。 ```python # 按照给定特征划分数据集 def splitDataSet(dataSet, axis, value): retDataSet = [] for featVec in dataSet: if featVec[axis] == value: reducedFeatVec = featVec[:axis] reducedFeatVec.extend(featVec[axis+1:]) retDataSet.append(reducedFeatVec) return retDataSet ``` 这个函数用于按照给定特征进行数据集的划分,输入参数为数据集、特征、特征值。遍历数据集,将符合要求的数据存储在一个新的列表中并返回。 ```python # 选择最好的数据集划分方式 def chooseBestFeatureToSplit(dataSet): numFeatures = len(dataSet[0]) - 1 baseEntropy = calcShannonEnt(dataSet) bestInfoGain = 0.0 bestFeature = -1 for i in range(numFeatures): featList = [example[i] for example in dataSet] uniqueVals = set(featList) newEntropy = 0.0 for value in uniqueVals: subDataSet = splitDataSet(dataSet, i, value) prob = len(subDataSet)/float(len(dataSet)) newEntropy += prob * calcShannonEnt(subDataSet) infoGain = baseEntropy - newEntropy if (infoGain > bestInfoGain): bestInfoGain = infoGain bestFeature = i return bestFeature ``` 这个函数是选择最好的数据集划分方式的函数,输入参数为数据集。首先获取数据集中特征数量,计算数据集的香农熵。接着遍历每个特征,获取该特征下的值,计算每个值下的子数据集的香农熵,最后计算信息增益。如果信息增益大于之前的最大信息增益,就更新最大信息增益和最佳特征。最后返回最佳特征。 ```python # 多数表决的方法决定叶子节点的分类 def majorityCnt(classList): classCount={} for vote in classList: if vote not in classCount.keys(): classCount[vote] = 0 classCount[vote] += 1 sortedClassCount = sorted(classCount.items(), key=operator.itemgetter(1), reverse=True) return sortedClassCount[0][0] ``` 这个函数是采用多数表决的方式来确定叶子节点的分类,输入参数为分类标签列表。统计分类标签列表中各类别的数量,并根据数量从大到小排序。最后返回数量最多的类别。 ```python # 创建决策树 def createTree(dataSet, labels): classList = [example[-1] for example in dataSet] # 如果类别完全相同则停止继续划分 if classList.count(classList[0]) == len(classList): return classList[0] # 遍历完所有特征时返回出现次数最多的类别 if len(dataSet[0]) == 1: return majorityCnt(classList) bestFeat = chooseBestFeatureToSplit(dataSet) bestFeatLabel = labels[bestFeat] myTree = {bestFeatLabel:{}} del(labels[bestFeat]) featValues = [example[bestFeat] for example in dataSet] uniqueVals = set(featValues) for value in uniqueVals: subLabels = labels[:] myTree[bestFeatLabel][value] = createTree(splitDataSet(dataSet, bestFeat, value),subLabels) return myTree ``` 这个函数是创建决策树的函数,输入参数为数据集和标签列表。首先获取数据集中的类别列表,如果所有类别都相同,就返回该类别。如果遍历完所有特征,还存在不同的类别,就返回数量最多的类别。接着选择最佳特征进行划分,创建一个新的字典用于存储决策树,将最佳特征作为字典的key。然后删除该特征的标签,获取该特征下的所有值,创建一个集合。遍历每个值,将标签列表拷贝一份并递归创建决策树。最后返回决策树。 ```python if __name__ == '__main__': dataSet, labels = createDataSet() myTree = createTree(dataSet, labels) print(myTree) ``` 这段代码是主函数,用于测试我们创建的决策树。首先使用createDataSet函数创建测试数据集,然后使用createTree函数创建决策树,最后打印决策树。

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#include <iostream> #include <cstdio> #include<stdlib.h> using namespace std; typedef char Datatype; int cnt; struct TNode { Datatype data; TNode* rchild; TNode* lchild; }; void CreatTree(TNode* &root) //递归法先序创建树 { char ndata; cin>>ndata; if(ndata=='#') root=NULL; else { root=new TNode;root->data=ndata; CreatTree(root->lchild); CreatTree(root->rchild); } } void preOrderTraver(TNode*& root) //递归法先序遍历 { if(root!=NULL) { cout<<root->data<<" "; preOrderTraver(root->lchild); preOrderTraver(root->rchild); } } void InOrderTraver(TNode*& root) //递归法中序遍历 { if(root!=NULL) { InOrderTraver(root->lchild); cout<<root->data<<" "; InOrderTraver(root->rchild); } } void posOrderTraver(TNode*& root)//递归法后序遍历 { if(root!=NULL) { posOrderTraver(root->lchild); posOrderTraver(root->rchild); cout<<root->data<<" "; } } int BTHeight(TNode *t)//计算二叉树的深度 { int ans = 0; if(t == NULL) return 0; else if(t != NULL) ans += max(ans,max(BTHeight(t->lchild),BTHeight(t->rchild))+1); return ans; } int BTLeafNode(TNode *t)//计算二叉树的叶子节点数 { if(t != NULL) { if(t->lchild == NULL && t->rchild == NULL) { printf("%c",t->data); cnt++; } else { BTLeafNode(t->lchild); BTLeafNode(t->rchild); } } return cnt; } int main() { TNode *root=NULL; cout<<"请输入该二叉树的先序遍历结果:\n"; CreatTree(root); cout<<"先序遍历结果"<<endl; preOrderTraver(root);cout<<endl; cout<<"中序遍历结果:"<<endl; InOrderTraver(root);cout<<endl; cout<<"后序遍历结果:"<<endl; posOrderTraver(root);cout<<endl; printf("\n输出二叉树的深度:"); int sum = BTHeight(root); cout << sum << endl; printf("输出二叉树的叶子结点:"); int ans = BTLeafNode(root); printf("\n输出二叉树的叶子结点的个数:"); cout << ans << endl; system(“pause”); return 0; }每一段有什么作用

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