用c语言实现apriori算法,生成频繁项集,找出关联规则。然后最小支持度和最小置信度可以自己输入,数据D也要自己输入

时间: 2024-03-24 13:40:24 浏览: 130
好的,您的问题我已经理解了。首先,我们来了解一下Apriori算法的基本流程。 Apriori算法是数据挖掘中一种常用的关联规则挖掘算法,它基于频繁项集的概念,先通过扫描数据集得到频繁1项集,然后利用频繁1项集生成频繁2项集,再利用频繁2项集生成频繁3项集,以此类推,直到无法生成更多的频繁项集。最后,通过频繁项集生成关联规则,并计算置信度,输出满足最小支持度和最小置信度的关联规则。 下面是一个简单的用C语言实现Apriori算法的示例代码,您可以根据自己的需求进行修改和完善: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #define MAX_LINE_SIZE 1024 // 数据集中每行最大长度 #define MAX_ITEM_SIZE 256 // 频繁项集中每项最大长度 #define MAX_ITEM_COUNT 1024 // 数据集中最多项数 typedef struct itemset { char items[MAX_ITEM_COUNT][MAX_ITEM_SIZE]; // 频繁项集中的项 int count; // 频繁项集中的项数 } itemset; // 从文件中读取数据集 char **read_dataset(char *filename, int *item_count) { FILE *fp = fopen(filename, "r"); if (fp == NULL) { printf("Error: cannot open file %s!\n", filename); exit(1); } char **dataset = (char **) malloc(sizeof(char *) * MAX_LINE_SIZE); char *line = (char *) malloc(sizeof(char) * MAX_LINE_SIZE); int i = 0; while (fgets(line, MAX_LINE_SIZE, fp) != NULL) { dataset[i] = (char *) malloc(sizeof(char) * MAX_ITEM_SIZE); char *item = strtok(line, " "); int j = 0; while (item != NULL) { strcpy(dataset[i][j], item); item = strtok(NULL, " "); j++; } i++; } *item_count = i; fclose(fp); return dataset; } // 统计候选项集出现的次数 int count_itemset(char **dataset, int item_count, char **candidate, int candidate_count) { int count = 0; for (int i = 0; i < item_count; i++) { int match = 1; for (int j = 0; j < candidate_count; j++) { int found = 0; for (int k = 0; k < MAX_ITEM_COUNT && strcmp(candidate[j], "") != 0; k++) { if (strcmp(candidate[j], dataset[i][k]) == 0) { found = 1; break; } } if (!found) { match = 0; break; } } if (match) { count++; } } return count; } // 生成候选项集 itemset *generate_candidate(itemset *prev_itemset, int prev_count, int min_support) { itemset *candidate = (itemset *) malloc(sizeof(itemset) * MAX_ITEM_COUNT); int candidate_count = 0; for (int i = 0; i < prev_count; i++) { for (int j = i + 1; j < prev_count; j++) { if (strcmp(prev_itemset[i].items[0], prev_itemset[j].items[0]) != 0) { break; } int same = 1; for (int k = 0; k < prev_itemset[i].count - 1; k++) { if (strcmp(prev_itemset[i].items[k], prev_itemset[j].items[k]) != 0) { same = 0; break; } } if (same) { strcpy(candidate[candidate_count].items[0], prev_itemset[i].items[0]); strcpy(candidate[candidate_count].items[1], prev_itemset[i].items[prev_itemset[i].count - 1]); strcpy(candidate[candidate_count].items[2], prev_itemset[j].items[prev_itemset[j].count - 1]); candidate[candidate_count].count = prev_itemset[i].count + 1; int support = count_itemset(dataset, item_count, candidate[candidate_count].items, candidate[candidate_count].count); if (support >= min_support) { candidate_count++; } } } } return candidate; } // 生成频繁项集 itemset *generate_frequent(itemset *candidate, int candidate_count, int min_support) { itemset *frequent = (itemset *) malloc(sizeof(itemset) * MAX_ITEM_COUNT); int frequent_count = 0; for (int i = 0; i < candidate_count; i++) { int support = count_itemset(dataset, item_count, candidate[i].items, candidate[i].count); if (support >= min_support) { memcpy(&frequent[frequent_count++], &candidate[i], sizeof(itemset)); } } return frequent; } // 生成关联规则 void generate_association(itemset *frequent, int frequent_count, float min_confidence) { for (int i = 0; i < frequent_count; i++) { for (int j = 1; j < frequent[i].count; j++) { for (int k = 0; k < j; k++) { char **left = (char **) malloc(sizeof(char *) * MAX_ITEM_COUNT); char **right = (char **) malloc(sizeof(char *) * MAX_ITEM_COUNT); int left_count = 0, right_count = 0; for (int l = 0; l < frequent[i].count; l++) { if (l == k) { left[left_count++] = frequent[i].items[l]; } else if (l == j) { right[right_count++] = frequent[i].items[l]; } else { right[right_count++] = frequent[i].items[l]; left[left_count++] = frequent[i].items[l]; } } float confidence = (float) count_itemset(dataset, item_count, frequent[i].items, frequent[i].count) / count_itemset(dataset, item_count, left, left_count); if (confidence >= min_confidence) { printf("{"); for (int l = 0; l < left_count; l++) { printf("%s ", left[l]); } printf("} => {"); for (int l = 0; l < right_count; l++) { printf("%s ", right[l]); } printf("} (confidence: %.2f%%)\n", confidence * 100); } } } } } int main() { char *filename = "dataset.txt"; int min_support = 2; // 最小支持度 float min_confidence = 0.6; // 最小置信度 int item_count; char **dataset = read_dataset(filename, &item_count); itemset *prev_itemset = (itemset *) malloc(sizeof(itemset) * MAX_ITEM_COUNT); itemset *candidate = (itemset *) malloc(sizeof(itemset) * MAX_ITEM_COUNT); itemset *frequent = (itemset *) malloc(sizeof(itemset) * MAX_ITEM_COUNT); // 生成频繁1项集 char **items = (char **) malloc(sizeof(char *) * MAX_ITEM_COUNT); int item_count = 0; for (int i = 0; i < item_count; i++) { for (int j = 0; j < MAX_ITEM_COUNT && strcmp(dataset[i][j], "") != 0; j++) { int found = 0; for (int k = 0; k < item_count; k++) { if (strcmp(items[k], dataset[i][j]) == 0) { found = 1; break; } } if (!found) { items[item_count++] = dataset[i][j]; } } } for (int i = 0; i < item_count; i++) { strcpy(prev_itemset[i].items[0], items[i]); prev_itemset[i].count = 1; } int prev_count = item_count; // 生成频繁项集 while (prev_count > 0) { candidate = generate_candidate(prev_itemset, prev_count, min_support); frequent = generate_frequent(candidate, candidate_count, min_support); prev_itemset = frequent; prev_count = frequent_count; } // 生成关联规则 generate_association(frequent, frequent_count, min_confidence); return 0; } ``` 在上面的代码中,我们首先读取了数据集,并生成了频繁1项集。然后,我们循环生成候选项集和频繁项集,直到无法生成更多的频繁项集。最后,我们根据频繁项集生成关联规则,并计算置信度,输出满足最小支持度和最小置信度的关联规则。
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