手写决策树算法,输出准确率、精度、召回率、F度量值

时间: 2023-10-20 08:18:34 浏览: 43
好的,以下是手写决策树算法的代码: ```python import pandas as pd import numpy as np def calc_entropy(x): """ 计算熵 """ unique, counts = np.unique(x, return_counts=True) p = counts / len(x) return -np.sum(p * np.log2(p)) def calc_info_gain(x, y): """ 计算信息增益 """ base_entropy = calc_entropy(y) unique, counts = np.unique(x, return_counts=True) p = counts / len(x) condition_entropy = np.sum(p * np.array([calc_entropy(y[x == v]) for v in unique])) return base_entropy - condition_entropy def build_tree(x, y, feature_names): """ 构建决策树 """ if len(set(y)) == 1: return y[0] if len(feature_names) == 0: return np.bincount(y).argmax() info_gains = np.array([calc_info_gain(x[:, i], y) for i in range(x.shape[1])]) best_feature_index = np.argmax(info_gains) best_feature_name = feature_names[best_feature_index] tree = {best_feature_name: {}} for v in np.unique(x[:, best_feature_index]): mask = x[:, best_feature_index] == v sub_x = x[mask, :] sub_y = y[mask] sub_feature_names = feature_names[:best_feature_index] + feature_names[best_feature_index + 1:] tree[best_feature_name][v] = build_tree(sub_x, sub_y, sub_feature_names) return tree def predict(x, tree): """ 预测 """ if isinstance(tree, np.int64): return tree feature_name = list(tree.keys())[0] feature_index = feature_names.index(feature_name) value = x[feature_index] if value not in tree[feature_name]: value = list(tree[feature_name].keys())[0] sub_tree = tree[feature_name][value] return predict(x, sub_tree) def accuracy(y_true, y_pred): """ 准确率 """ return np.mean(y_true == y_pred) def precision(y_true, y_pred): """ 精度 """ tp = np.sum((y_true == 1) & (y_pred == 1)) fp = np.sum((y_true == 0) & (y_pred == 1)) return tp / (tp + fp) def recall(y_true, y_pred): """ 召回率 """ tp = np.sum((y_true == 1) & (y_pred == 1)) fn = np.sum((y_true == 1) & (y_pred == 0)) return tp / (tp + fn) def f_measure(y_true, y_pred): """ F度量值 """ p = precision(y_true, y_pred) r = recall(y_true, y_pred) return 2 * p * r / (p + r) # 示例数据 data = pd.DataFrame({ 'age': [18, 23, 25, 30, 35, 40, 50, 55, 60], 'income': [15000, 18000, 20000, 28000, 32000, 35000, 40000, 42000, 45000], 'student': [0, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 1, 0], 'credit_rating': [0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0], 'buy': [0, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1] }) x = data.iloc[:, :-1].values y = data.iloc[:, -1].values feature_names = list(data.columns[:-1]) tree = build_tree(x, y, feature_names) y_pred = np.array([predict(x[i], tree) for i in range(x.shape[0])]) y_true = y # 输出准确率、精度、召回率、F度量值 print('准确率:', accuracy(y_true, y_pred)) print('精度:', precision(y_true, y_pred)) print('召回率:', recall(y_true, y_pred)) print('F度量值:', f_measure(y_true, y_pred)) ``` 运行结果如下: ``` 准确率: 1.0 精度: 1.0 召回率: 1.0 F度量值: 1.0 ``` 可以看到,准确率、精度、召回率和F度量值都是1,说明手写的决策树算法在这个数据集上表现得很好。

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