将上述代码使用鸢尾花数据集
时间: 2023-07-24 22:09:40 浏览: 19
以下是使用鸢尾花数据集实现ID3决策树算法的步骤:
1. 准备数据集,包括输入特征和类别标签。
2. 计算每个特征的信息增益,选取信息增益最大的特征作为当前节点的划分特征。
3. 根据划分特征将数据集划分为多个子集。
4. 对每个子集递归执行步骤2-3,直到所有子集的类别标签相同或无法再划分为止。
以下是MATLAB代码示例:
```matlab
% 导入鸢尾花数据集
load fisheriris;
data = meas;
label = grp2idx(species);
% 定义信息熵计算函数
entropy = @(p) -sum(p.*log2(p));
% 定义信息增益计算函数
gain = @(d, l, f) entropy(histc(d(:, f), unique(d(:, f)))) - sum(arrayfun(@(k) sum(l(d(:, f)==k))/sum(d(:, f)==k)*entropy(histc(l(d(:, f)==k), unique(l))), unique(d(:, f))));
% 定义ID3决策树构建函数
function tree = id3(data, label, features)
% 如果所有标签相同,则返回叶子节点
if all(label==label(1))
tree = struct('op', '', 'kids', [], 'class', label(1));
return
end
% 如果没有特征可以划分,则返回叶子节点,并选择出现最多的标签
if isempty(features)
tree = struct('op', '', 'kids', [], 'class', mode(label));
return
end
% 计算每个特征的信息增益
gains = arrayfun(@(f) gain(data, label, f), features);
[~, best] = max(gains);
best_feature = features(best);
% 根据最佳特征划分数据集
values = unique(data(:, best_feature));
for i = 1:length(values)
sub_data = data(data(:, best_feature)==values(i), :);
sub_label = label(data(:, best_feature)==values(i));
if isempty(sub_data)
sub_tree = struct('op', '', 'kids', [], 'class', mode(label));
else
sub_tree = id3(sub_data, sub_label, features(features~=best_feature));
end
if i == 1
tree = sub_tree;
tree.op = sprintf('x%d==%g', best_feature, values(i));
else
tree(end+1) = sub_tree;
tree(end).op = sprintf('x%d==%g', best_feature, values(i));
end
end
tree.class = [];
end
% 构建决策树
tree = id3(data, label, 1:size(data, 2));
% 做出预测
new_data = [5.1, 3.5, 1.4, 0.2];
node = tree;
while isempty(node.class)
op = node(1).op;
feature = str2double(op(2));
value = str2double(op(5:end));
if new_data(feature) == value
node = node(1).kids;
else
node = node(2).kids;
end
end
predicted_class = node.class;
% 打印决策树
print_tree(tree, '');
function print_tree(tree, prefix)
if isempty(tree.class)
fprintf('%s%s\n', prefix, tree(1).op);
for i = 1:length(tree)
print_tree(tree(i).kids, [prefix '| ']);
end
else
fprintf('%s%d\n', prefix, tree.class);
end
end
```
注意:以上代码仅作为示例,实际应用中可能需要进一步优化和修改。另外,由于鸢尾花数据集的特征较多,可能会导致决策树过于复杂,建议在实际应用中进行特征选择或使用其他决策树算法。
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