b.csv文件部分如下: 日期,天气状况,最高气温,最低气温,风力 2023/2/1,阴,2,1,3 2023/2/2,多云,2,1,1 2023/2/3,阴,2,1,2 2023/2/4,阴,2,1,1 2023/2/5,中雨,2,1,2 2023/2/6,小雨,2,1,3 2023/2/7,小雨,1,1,2 2023/2/8,阴,1,1,3 2023/2/9,晴,1,1,2 2023/2/10,晴,2,1,4 2023/2/11,多云,2,1,3 2023/2/12,中雨,3,1,2 2023/2/13,多云,2,1,4 2023/2/14,多云,2,1,1 2023/2/15,多云,2,1,4 2023/2/16,多云,3,1,3 请写出python代码画出ID3决策树
时间: 2023-08-16 21:03:27 浏览: 152
以下是使用Python的scikit-learn库实现ID3决策树的代码:
```python
import pandas as pd
from sklearn.tree import DecisionTreeClassifier, plot_tree
import matplotlib.pyplot as plt
# 读取数据
df = pd.read_csv('b.csv')
# 将字符串类型的日期转换为日期类型
df['日期'] = pd.to_datetime(df['日期'])
# 将天气状况转换为数字标签
weather_labels = {'晴': 0, '多云': 1, '阴': 2, '小雨': 3, '中雨': 4}
df['天气状况'] = df['天气状况'].map(weather_labels)
# 将最高气温、最低气温、风力作为特征
X = df[['最高气温', '最低气温', '风力']]
y = df['天气状况']
# 创建决策树模型
clf = DecisionTreeClassifier(criterion='entropy')
clf.fit(X, y)
# 绘制决策树
plt.figure(figsize=(12, 8))
plot_tree(clf, filled=True, feature_names=['最高气温', '最低气温', '风力'], class_names=list(weather_labels.keys()))
plt.show()
```
运行上述代码,即可绘制出ID3决策树。
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b.csv文件部分如下: 日期,天气状况,最高气温,最低气温,风力 2023/2/1,阴,2,1,3 2023/2/2,多云,2,1,1 2023/2/3,阴,2,1,2 2023/2/4,阴,2,1,1 2023/2/5,中雨,2,1,2 2023/2/6,小雨,2,1,3 2023/2/7,小雨,1,1,2 2023/2/8,阴,1,1,3 2023/2/9,晴,1,1,2 2023/2/10,晴,2,1,4 2023/2/11,多云,2,1,3 请写出ID3的python代码(可以根据输入的最高温度,最低温度,风力来预测天气状况,日期不参与)
以下是基于ID3算法实现的Python代码,可以根据输入的最高温度、最低温度和风力来预测天气状况:
```python
import pandas as pd
import math
# 读取数据
data = pd.read_csv('b.csv')
# 定义ID3算法函数
def id3(data, target):
# 如果数据集中所有实例属于同一类别,则返回该类别
if len(set(data[target])) == 1:
return data[target].iloc[0]
# 如果数据集为空,或者所有属性值都相同,则返回数据集中出现次数最多的类别
elif len(data) == 0 or len(set(data.columns)) == 1:
return data[target].value_counts().idxmax()
else:
# 计算每个属性的信息增益,并选择信息增益最大的属性作为划分依据
entropy_parent = entropy(data[target])
gains = {}
for col in data.columns[:-1]:
gains[col] = entropy_parent - conditional_entropy(data, col, target)
best_feature = max(gains, key=gains.get)
# 构建决策树
tree = {best_feature: {}}
for value in set(data[best_feature]):
# 对于每个属性值,递归执行ID3算法
sub_data = data[data[best_feature] == value].drop(best_feature, axis=1)
subtree = id3(sub_data, target)
tree[best_feature][value] = subtree
return tree
# 计算熵
def entropy(data):
ent = 0
total = len(data)
for x in set(data):
p = data.value_counts()[x] / total
ent -= p * math.log2(p)
return ent
# 计算条件熵
def conditional_entropy(data, feature, target):
ent = 0
total = len(data)
for value in set(data[feature]):
subdata = data[data[feature] == value]
ent += len(subdata) / total * entropy(subdata[target])
return ent
# 根据已构建的决策树进行预测
def predict(tree, data):
for feature in tree.keys():
value = data[feature]
tree = tree[feature][value]
if isinstance(tree, dict):
return predict(tree, data)
else:
return tree
# 构建决策树
target = '天气状况'
tree = id3(data.drop('日期', axis=1), target)
# 进行预测
high_temp = input("请输入最高气温:")
low_temp = input("请输入最低气温:")
wind = input("请输入风力:")
prediction = predict(tree, {'最高气温': int(high_temp), '最低气温': int(low_temp), '风力': int(wind)})
print("预测的天气状况为:" + prediction)
```
注意,以上代码中的ID3算法是基于信息增益来选择最优划分属性的。如果需要使用其他划分准则(如增益率、基尼指数等),需要相应地修改代码。另外,由于ID3算法容易出现过拟合,实际应用中需要进行适当的剪枝处理。
1.获取http://lishi.tianqi.com/beijing/202304.html中的数据。 2.将日期、星期、最高气温、最低气温、天气、风向、风力数据保存到文件或数据库中。 3.最高气温、最低气温、风力为整型。 4.将最高气温、最低气温用折线表现出来。
好的,这个问题需要编写爬虫程序来获取网页数据并进行解析,然后将特定的数据保存到文件或数据库中,并使用数据可视化库来绘制折线图。
以下是一个Python爬虫程序的示例代码,可以获取北京2023年4月的天气数据,并将数据保存到CSV文件中,并使用Matplotlib库绘制折线图:
```python
import requests
from bs4 import BeautifulSoup
import csv
import matplotlib.pyplot as plt
# 获取网页内容
url = 'http://lishi.tianqi.com/beijing/202304.html'
response = requests.get(url)
html = response.content
# 解析HTML
soup = BeautifulSoup(html, 'html.parser')
table = soup.find('div', attrs={'class': 'tqtongji2'}).table
rows = table.tbody.find_all('tr')
# 提取数据
data = []
for row in rows:
cols = row.find_all('td')
if len(cols) == 0:
continue
date = cols[0].text.strip()
week = cols[1].text.strip()
high_temp = int(cols[2].text.strip().replace('℃', ''))
low_temp = int(cols[3].text.strip().replace('℃', ''))
condition = cols[4].text.strip()
wind_direction = cols[5].text.strip()
wind_power = int(cols[6].text.strip().replace('级', ''))
data.append((date, week, high_temp, low_temp, condition, wind_direction, wind_power))
# 保存数据到CSV文件
with open('weather.csv', 'w', newline='') as f:
writer = csv.writer(f)
writer.writerow(['日期', '星期', '最高气温', '最低气温', '天气', '风向', '风力'])
writer.writerows(data)
# 绘制折线图
dates = [d[0] for d in data]
high_temps = [d[2] for d in data]
low_temps = [d[3] for d in data]
plt.plot(dates, high_temps, label='最高气温')
plt.plot(dates, low_temps, label='最低气温')
plt.legend()
plt.xlabel('日期')
plt.ylabel('气温(℃)')
plt.title('北京2023年4月天气预报')
plt.show()
```
请注意,该程序仅供参考,具体实现方式可能因网页结构变化或其他原因而需要进行修改。另外,您需要安装必要的Python库,如Requests、BeautifulSoup、Matplotlib等。
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