咽痛 咳嗽 体温 感冒 是 否 高 是 是 是 正常 否 否 是 很高 是 是 是 高 是 否 否 高 否 是 是 很高 是 否 否 高 否 利用ID3算法构造决策树,有过程
时间: 2024-02-14 18:05:25 浏览: 37
好的,您需要我利用ID3算法构造决策树来判断这些症状所对应的疾病类型。首先,我们需要将每个症状的取值进行编码,例如,将“咳嗽”编码为1,将“不咳嗽”编码为0。则症状的编码如下:
咽痛:是-1,否-0
咳嗽:是-1,否-0
体温:高-1,正常-0,很高-2
感冒:是-1,否-0
接下来,我们需要计算每个症状的信息增益,以此来选择最优的症状进行划分。假设我们的数据集共有5个样本,其中感冒为1的样本有3个,感冒为0的样本有2个。则感冒的熵为:
Ent(D) = -3/5 * log2(3/5) - 2/5 * log2(2/5) ≈ 0.971
计算咽痛的信息增益为:
Gain(D, 咽痛) = Ent(D) - [P(是)*Ent(D|是) + P(否)*Ent(D|否)]
= 0.971 - [3/5*(-1/3*log2(1/3) - 2/3*log2(2/3)) + 2/5*(-0/2*log2(0/2) - 2/2*log2(2/2))]
≈ 0.171
同理,计算咳嗽和体温的信息增益为:
Gain(D, 咳嗽) ≈ 0.171
Gain(D, 体温) ≈ 0.019
因此,我们选择咽痛作为第一个划分属性。当咽痛为是时,感冒为是的样本有2个,为否的样本有1个;当咽痛为否时,感冒为是的样本有1个,为否的样本有1个。此时,我们可以得到一个简单的决策树:
```
咽痛=是:感冒=是
咽痛=否:感冒=否
```
但是,我们发现这个决策树不能完全覆盖所有情况。当咽痛为是时,我们无法区分体温是否很高;当咽痛为否时,我们无法区分咳嗽是否存在。因此,我们需要进一步划分。
对于咽痛为是的情况,我们选择体温作为第二个划分属性。当体温为高时,感冒为是的样本有1个,为否的样本有0个;当体温为正常时,感冒为是的样本有1个,为否的样本有1个;当体温为很高时,感冒为是的样本有0个,为否的样本有1个。此时,我们可以得到一个稍微复杂一些的决策树:
```
咽痛=是:
体温=高:感冒=是
体温=正常:感冒=是
体温=很高:感冒=否
咽痛=否:
咳嗽=是:感冒=是
咳嗽=否:感冒=否
```
对于咽痛为否的情况,我们选择咳嗽作为第二个划分属性。当咳嗽为是时,感冒为是的样本有0个,为否的样本有1个;当咳嗽为否时,感冒为是的样本有2个,为否的样本有0个。此时,我们可以得到一个最终的决策树:
```
咽痛=是:
体温=高:感冒=是
体温=正常:感冒=是
体温=很高:感冒=否
咽痛=否:
咳嗽=是:感冒=否
咳嗽=否:感冒=是
```
这个决策树可以很好地对样本进行分类。例如,如果一个人有咽痛、咳嗽、体温正常,那么按照这个决策树的判断,他可能患有感冒。