决策树python代码不用sklearn

时间: 2024-08-01 21:00:43 浏览: 39
在Python中,如果不使用scikit-learn库构建决策树,可以使用内置的`copy`模块和`collections`模块来模拟基本的决策树算法。以下是一个简单的示例,它创建了一个递归函数来构建决策树: ```python class DecisionTreeNode: def __init__(self, feature=None, value=None, left=None, right=None, *, is_leaf=False, prediction=None): self.feature = feature self.value = value self.left = left self.right = right self.is_leaf = is_leaf self.prediction = prediction def gini_impurity(data, labels): # 计算基尼不纯度 unique_labels, counts = np.unique(labels, return_counts=True) impurity = sum((count / len(labels)) * (1 - count / len(labels)) for count in counts) return impurity def entropy(data, labels): # 计算熵 _, counts = np.unique(labels, return_counts=True) probabilities = counts / len(labels) entropy = -sum(prob * np.log2(prob) for prob in probabilities if prob > 0) return entropy def find_best_split(data, features, labels): best_gini = float('inf') best_feature_index = None best_value = None for i, feature in enumerate(features): splits = data[feature].unique() for val in splits: left_data = data[data[feature] != val] right_data = data[data[feature] == val] if len(left_data) == 0 or len(right_data) == 0: continue gini = gini_impurity(labels[left_data], left_data[labels]) info_gain = entropy(labels, labels) - (len(left_data) / len(data)) * gini - (len(right_data) / len(data)) * gini if info_gain < best_gini: best_gini = info_gain best_feature_index = i best_value = val return best_feature_index, best_value # 示例用法 def build_tree(data, features, labels, depth=0, max_depth=5): impurity_before_split = gini_impurity(labels, labels) if depth >= max_depth or impurity_before_split == 0 or len(np.unique(labels)) <= 1: leaf_node = DecisionTreeNode(is_leaf=True, prediction=np.argmax(np.bincount(labels))) return leaf_node best_feature_index, best_value = find_best_split(data, features, labels) left_data = data[data[features[best_feature_index]] != best_value] right_data = data[data[features[best_feature_index]] == best_value] left_child = build_tree(left_data, features, labels, depth + 1, max_depth) right_child = build_tree(right_data, features, labels, depth + 1, max_depth) tree_node = DecisionTreeNode(feature=features[best_feature_index], value=best_value, left=left_child, right=right_child) return tree_node # 使用示例 data = ... # 假设这是包含特征和标签的数据集 features = ... # 特征列名列表 labels = data['label_column'] # 假设标签列名为'label_column' root = build_tree(data, features, labels) ``` 注意,这只是一个基础版本的决策树,实际应用中你可能需要处理缺失值、剪枝等问题,并提供用户输入数据来进行预测。

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