python实现西瓜2.0决策树

时间: 2023-10-16 16:06:37 浏览: 51
好的,关于Python实现西瓜2.0决策树,以下是基本的流程和示例代码: 1.首先需要导入 necessary 模块: ``` import numpy as np import pandas as pd from math import log import operator ``` 2.读入西瓜2.0数据并做处理: ``` watermelon_data = pd.read_csv("watermelon_2.0.csv") watermelon_data = watermelon_data.iloc[:,1:] ``` 3.定义生成决策树的函数 create_tree: ``` def create_tree(data_set, features): # 判断样本中是否属于同一类别,若是,则返回该类别 class_list = data_set.iloc[:,-1].tolist() if class_list.count(class_list[0]) == len(class_list): return class_list[0] # 样本集中只有一个特征时,返回样本中出现次数最多的类别 if len(features) == 1: return majority_count(class_list) # 选取最优特征 best_feature = choose_best_feature_to_split(data_set, features) best_feature_name = features[best_feature] my_tree = {best_feature_name: {}} # 从特征列表中删除最优特征 del(features[best_feature]) # 找出该特征对应的所有值,建立决策树 feature_values = data_set.iloc[:,best_feature].tolist() unique_values = set(feature_values) for value in unique_values: sub_features = features[:] # 对于该特征下的每一个取值,都再建立一个决策树,即遍历该特征的所有取值 my_tree[best_feature_name][value] = create_tree(split_data_set(data_set, best_feature, value), sub_features) return my_tree ``` 4.定义划分数据集的函数 split_data_set: ``` def split_data_set(data_set, axis, value): ret_data_set = data_set.loc[data_set[axis] == value].drop([axis], axis=1) return ret_data_set ``` 5.定义计算信息熵的函数 calc_shannon_ent: ``` def calc_shannon_ent(data_set): num_entries = len(data_set) label_counts = data_set.iloc[:,-1].value_counts() shannon_ent = 0.0 for key in label_counts: prob = float(label_counts[key])/num_entries shannon_ent -= prob * log(prob, 2) return shannon_ent ``` 6.定义选择最优特征的函数 choose_best_feature_to_split: ``` def choose_best_feature_to_split(data_set, features): base_entropy = calc_shannon_ent(data_set) best_info_gain = 0.0 best_feature = -1 for i in range(len(features)): feat_list = data_set.iloc[:,i].tolist() unique_values = set(feat_list) new_entropy = 0.0 for value in unique_values: sub_data_set = split_data_set(data_set, i, value) prob = len(sub_data_set) / float(len(data_set)) new_entropy += prob * calc_shannon_ent(sub_data_set) info_gain = base_entropy - new_entropy if info_gain > best_info_gain: best_info_gain = info_gain best_feature = i return best_feature ``` 7.定义计算类别出现次数最多的函数 majority_count: ``` def majority_count(class_list): class_count = {} for vote in class_list: if vote not in class_count.keys(): class_count[vote] = 0 class_count[vote] += 1 sorted_class_count = sorted(class_count.items(), key=operator.itemgetter(1), reverse=True) return sorted_class_count[0][0] ``` 以上就是Python实现西瓜2.0决策树的基本流程和示例代码。如果您有任何疑问,请随时问我。

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