决策树python代码不调用库函数

时间: 2023-10-16 18:09:02 浏览: 40
好的,下面是一个简单的决策树Python代码,不使用任何库函数: ```python import math class DecisionTree: def __init__(self, data): self.data = data self.labels = data[0] self.features = data[1:] self.tree = self.build_tree(self.features, self.labels) def build_tree(self, features, labels): # 如果所有数据都属于同一类别,则直接返回该类别 if labels.count(labels[0]) == len(labels): return labels[0] # 如果特征集为空,则返回数据中出现最多的类别 if len(features[0]) == 0: return self.majority_vote(labels) # 选择最佳划分特征 best_feature_index = self.get_best_feature(features, labels) best_feature = self.labels[best_feature_index] tree = {best_feature:{}} # 删除已选择的特征 del self.labels[best_feature_index] del features[best_feature_index] # 构建子树 feature_values = [example[best_feature_index] for example in features] unique_values = set(feature_values) for value in unique_values: sub_labels = labels[:] sub_features = [example[:best_feature_index] + example[best_feature_index+1:] for example in features if example[best_feature_index] == value] tree[best_feature][value] = self.build_tree(sub_features, sub_labels) return tree def get_best_feature(self, features, labels): num_features = len(features[0]) base_entropy = self.calculate_entropy(labels) best_info_gain = 0.0 best_feature_index = -1 for i in range(num_features): feature_values = [example[i] for example in features] unique_values = set(feature_values) new_entropy = 0.0 for value in unique_values: sub_labels = [labels[j] for j in range(len(labels)) if features[j][i] == value] prob = len(sub_labels) / float(len(labels)) new_entropy += prob * self.calculate_entropy(sub_labels) info_gain = base_entropy - new_entropy if info_gain > best_info_gain: best_info_gain = info_gain best_feature_index = i return best_feature_index def calculate_entropy(self, labels): num_labels = len(labels) label_counts = {} # 统计每个类别出现的次数 for label in labels: if label not in label_counts.keys(): label_counts[label] = 0 label_counts[label] += 1 entropy = 0.0 for key in label_counts: prob = float(label_counts[key]) / num_labels entropy -= prob * math.log(prob, 2) return entropy def majority_vote(self, labels): label_counts = {} # 统计每个类别出现的次数 for label in labels: if label not in label_counts.keys(): label_counts[label] = 0 label_counts[label] += 1 # 返回出现次数最多的类别 sorted_label_counts = sorted(label_counts.items(), key=lambda x:x[1], reverse=True) return sorted_label_counts[0][0] def classify(self, input_tree, features, test_data): first_str = list(input_tree.keys())[0] second_dict = input_tree[first_str] feature_index = features.index(first_str) for key in second_dict.keys(): if test_data[feature_index] == key: if type(second_dict[key]).__name__ == 'dict': class_label = self.classify(second_dict[key], features, test_data) else: class_label = second_dict[key] return class_label ``` 这个代码实现了一个基本的ID3决策树算法。你可以使用它来构建一个决策树模型,并使用该模型对新数据进行分类。

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好的,根据上面的目标函数,我们可以推导出其对应的梯度向量函数,如下所示: def gradient(x, y, beta): """ Compute gradient of the logistic regression loss function :param beta: model parameter vector :param x: feature matrix :param y: label vector :return: gradient vector """ n = x.shape[0] pred = 1 /
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