基于贪婪算法的属性约简算法matlab实现
时间: 2023-10-29 14:04:48 浏览: 105
基于贪婪算法的属性约简算法通常会包含以下步骤:
1. 初始化:将所有属性看作一个候选属性集合。
2. 计算属性集合的重要性:使用某种度量方法(例如信息熵)计算每个属性集合的重要性。
3. 选择重要性最高的属性集合:选择重要性最高的属性集合作为当前的约简属性集合。
4. 判断是否满足约简条件:如果当前约简属性集合已经满足约简条件,则算法结束,输出结果。
5. 删除无关属性:将与当前约简属性集合无关的属性从候选属性集合中删除。
6. 重复执行步骤2到步骤5,直到找到符合约简条件的属性集合。
以下是一个基于贪婪算法的属性约简算法的Matlab实现:
```matlab
function [reduct, importance] = greedy_attribute_reduction(data, target)
% data: 输入数据矩阵,每一行代表一个样本,每一列代表一个属性
% target: 目标属性,也就是需要预测的属性
% 初始化
n_attr = size(data, 2);
candidate_set = 1:n_attr; % 候选属性集合
reduct = []; % 约简属性集合
importance = 0; % 约简属性集合的重要性
remaining_set = candidate_set; % 剩余属性集合
while true
% 计算属性集合的重要性
max_importance = 0;
max_set = [];
for i = 1:length(remaining_set)
cur_set = [reduct, remaining_set(i)];
cur_importance = calculate_importance(data, cur_set, target);
if cur_importance > max_importance
max_importance = cur_importance;
max_set = cur_set;
end
end
% 选择重要性最高的属性集合
reduct = max_set;
importance = max_importance;
% 判断是否满足约简条件
if importance == 1 || length(reduct) == n_attr
break;
end
% 删除无关属性
remaining_set = setdiff(candidate_set, reduct);
end
end
function importance = calculate_importance(data, attr_set, target)
% 计算属性集合的重要性
x = data(:, attr_set);
y = data(:, target);
importance = calculate_entropy(y) - calculate_conditional_entropy(x, y);
end
function entropy = calculate_entropy(y)
% 计算信息熵
p = tabulate(y);
p = p(:, 3) / 100;
entropy = -sum(p .* log2(p));
end
function conditional_entropy = calculate_conditional_entropy(x, y)
% 计算条件熵
n_attr = size(x, 2);
n_sample = size(x, 1);
conditional_entropy = 0;
for i = 1:n_attr
xi = x(:, i);
p = tabulate(xi);
p = p(:, 3) / 100;
for j = 1:length(p)
if p(j) == 0
continue;
end
mask = (xi == j);
yj = y(mask);
p_yj = length(yj) / n_sample;
conditional_entropy = conditional_entropy - p(j) * p_yj * log2(p_yj);
end
end
end
```
在以上代码中,`calculate_importance`函数用于计算属性集合的重要性,`calculate_entropy`函数用于计算信息熵,`calculate_conditional_entropy`函数用于计算条件熵。主函数`greedy_attribute_reduction`则实现了整个基于贪婪算法的属性约简算法。
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