apriori算法matlab代码

Apriori算法是频繁项集挖掘中的一种经典算法。它基于一个简单的观察：如果一个项集是频繁的，那么它的所有子集也是频繁的。该算法通过逐层扫描数据并生成频繁项集来工作。在这个过程中，它利用了一个称为Apriori原理的技巧，以避免枚举所有可能的项集。

Apriori算法的Matlab代码实现可以如下：

function [frequentItemsets, support] = apriori(data, minSupport)
% data: N*M的矩阵，每行为一个事务，每列为一个项
% minSupport: 最小支持度，0到1之间的实数

N = size(data, 1); % 数据集大小
M = size(data, 2); % 项集大小
allItems = unique(data); % 所有项
allItemsets = num2cell(allItems); % 所有项的单元格形式，即{1},{2},...,{n}
k = 1; % 当前项集大小
frequentItemsets = {}; % 频繁项集
support = []; % 支持度

while true

    % 扫描数据计算当前项集的支持度
    counts = zeros(1, length(allItemsets));
    for i = 1:N
        transaction = data(i, :);
        for j = 1:length(allItemsets)
            candidate = allItemsets{j};
            if length(candidate) == k && all(ismember(candidate, transaction))
                counts(j) = counts(j) + 1;
            end
        end
    end
    
    % 选取支持度符合要求的项集
    validIdx = find(counts/N >= minSupport);
    if isempty(validIdx)
        break;
    end
    
    % 记录符合要求的项集及其支持度
    frequentItemsets = [frequentItemsets; allItemsets(validIdx)];
    support = [support; counts(validIdx)/N];
    
    % 生成新的候选项集
    if k == 1
        newCandidateIdx = nchoosek(1:length(allItems), 2);
    else
        newCandidateIdx = [];
        for i = 1:length(validIdx)
            for j = i+1:length(validIdx)
                itemset1 = allItemsets{validIdx(i)};
                itemset2 = allItemsets{validIdx(j)};
                if all(itemset1(1:end-1) == itemset2(1:end-1))
                    newCandidateIdx(end+1, :) = sort([itemset1(end), itemset2(end)]);
                end
            end
        end
    end
    
    % 更新候选项集并递增项集大小
    allItemsets = {};
    for i = 1:size(newCandidateIdx, 1)
        candidate = newCandidateIdx(i, :);
        if all(ismember(setdiff(candidate, allItemsets), frequentItemsets))
            allItemsets{end+1} = candidate;
        end
    end
    k = k + 1;
    
end

end

在这份代码中，输入数据矩阵`data`的每行表示一个事务，每列表示一个项。最小支持度`minSupport`是一个0到1之间的实数，用于筛选频繁项集。输出`frequentItemsets`和`support`分别是频繁项集（以单元格数组的形式表示，即每个单元格是一个项集）和它们的支持度。

该代码在工作时首先计算出数据集中所有单项集的支持度，然后从中选取满足要求的项集作为当前的频繁项集，记录下它们的支持度。接下来，它通过组合频繁项集生成新的候选项集，并用Apriori原理来筛选掉无效的候选项集。这个过程会不断重复，直到无法生成新的频繁项集为止。