掌握DS-Tree:数据结构中树的增删查改操作

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资源摘要信息: "DS-tree DSTree Tree 数据结构 树" 数据结构是计算机科学的基础,它是指数据元素之间的逻辑关系及其在计算机中的存储方式。在这当中,树(Tree)结构是一种重要的非线性数据结构,它模拟了自然界中的树形结构,具有唯一根节点、分枝和叶子节点等特征。树结构能够高效地完成数据的组织、管理和检索,常用于文件系统、数据库索引等领域。 在标题中提到的"DS-tree"和"DSTree",这两个词汇可能代表了树结构在特定上下文中的不同称呼或是特定的数据结构实现。为了方便起见,我们可以将其统一理解为"树结构"。树结构的实现包含多个重要知识点,以下将详细说明: 1. 树的定义和概念 树是由节点(Node)和边(Edge)组成的层次结构数据结构。它模拟了自然界的树,具有以下特点: - 有一个特殊的节点称为根节点(Root)。 - 除了根节点之外的其他节点被分成M个互不相交的集合,每一个集合本身又是一棵树,被称为原树的子树(Subtree)。 2. 树的分类 - 二叉树(Binary Tree):每个节点最多有两个子节点的树结构。 - 二叉搜索树(Binary Search Tree, BST):每个节点的左子树上所有项的值小于节点的值,右子树上所有项的值大于节点的值。 - 平衡树(AVL树,红黑树等):二叉搜索树的一种改进,能够保持树的大致平衡,从而保证操作的效率。 - 完全二叉树(Complete Binary Tree):除最后一层外,其他每层都被完全填满,且最后一层的所有节点都尽可能地向左排列。 - 满二叉树(Full Binary Tree):每个节点都有0个或2个子节点。 - B树和B+树:多路搜索树,常用于数据库和文件系统。 3. 树的基本操作 - 创建树(Tree Creation):从一个根节点开始,逐层添加节点形成树结构。 - 查询节点(Node Query):在树中查找特定值的节点,通常用于二叉搜索树。 - 删除节点(Node Deletion):从树中移除一个节点,可能需要处理特殊情况,如移除的节点有子节点。 - 修改节点(Node Modification):更新树中某个节点的数据内容,这通常比较简单。 4. 树的遍历 树的遍历分为深度优先遍历和广度优先遍历。深度优先遍历包括前序、中序和后序遍历,而广度优先遍历则通过层次遍历完成。 5. 树的应用 树结构在计算机科学中有广泛的应用,包括但不限于: - 文件系统的目录结构 - 数据库索引结构 - 堆(Heap)是一种特殊类型的完全二叉树,用于实现优先队列 - 解析器(如XML和HTML的解析)经常使用树结构来表示文档的结构 在给定的文件名称列表中,"***.txt"可能是一个包含更多信息的文本文件,而"tree"可能是一个与树结构相关的代码文件、项目名称或者模块标识。 根据以上知识点,我们可以构建一个树结构的基本框架,进而实现具体的树类型,如二叉树或二叉搜索树,并提供创建、查询、删除和修改节点的方法。通过理解和掌握这些知识点,可以有效地在软件开发中使用树结构,解决各种与层次数据相关的存储、搜索和排序问题。
2023-05-30 上传

请根据以下代码,补全并完成任务代码:作业:考虑Breast_Cancer-乳腺癌数据集 总类别数为2 特征数为30 样本数为569(正样本212条,负样本357条) 特征均为数值连续型、无缺失值 (1)使用GridSearchCV搜索单个DecisionTreeClassifier中max_samples,max_features,max_depth的最优值。 (2)使用GridSearchCV搜索BaggingClassifier中n_estimators的最佳值。 (3)考虑BaggingClassifier中的弱分类器使用SVC(可以考虑是否使用核函数),类似步骤(1),(2), 自己调参(比如高斯核函数的gamma参数,C参数),寻找最优分类结果。from sklearn.datasets import load_breast_cancer from sklearn.preprocessing import StandardScaler from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.tree import DecisionTreeClassifier from sklearn.ensemble import RandomForestClassifier import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from matplotlib.colors import ListedColormap ds_breast_cancer = load_breast_cancer() X=ds_breast_cancer.data y=ds_breast_cancer.target # draw sactter f1 = plt.figure() cm_bright = ListedColormap(['r', 'b', 'g']) ax = plt.subplot(1, 1, 1) ax.set_title('breast_cancer') ax.scatter(X[:, 0], X[:, 1], c=y, cmap=cm_bright, edgecolors='k') plt.show() #(1) from sklearn.tree import DecisionTreeClassifier from sklearn.model_selection import GridSearchCV from sklearn.preprocessing import StandardScaler # 数据预处理 sc = StandardScaler() X_std = sc.fit_transform(X) # 定义模型,添加参数 min_samples_leaf tree = DecisionTreeClassifier(min_samples_leaf=1) # 定义参数空间 param_grid = {'min_samples_leaf': [1, 2, 3, 4, 5], 'max_features': [0.4, 0.6, 0.8, 1.0], 'max_depth': [3, 5, 7, 9, None]} # 定义网格搜索对象 clf = GridSearchCV(tree, param_grid=param_grid, cv=5) # 训练模型 clf.fit(X_std, y) # 输出最优参数 print("Best parameters:", clf.best_params_) #(2) from sklearn.ensemble import BaggingClassifier # 定义模型 tree = DecisionTreeClassifier() bagging = BaggingClassifier(tree) # 定义参数空间 param_grid = {'n_estimators': [10, 50, 100, 200, 500]} # 定义网格搜索对象 clf = GridSearchCV(bagging, param_grid=param_grid, cv=5) # 训练模型 clf.fit(X_std, y) # 输出最优参数 print("Best parameters:", clf.best_params_)

2023-05-30 上传

请根据以下代码,补全并完成任务代码(要求代码准确无误,且能较快运行出结果):作业:考虑Breast_Cancer-乳腺癌数据集 总类别数为2 特征数为30 样本数为569(正样本212条,负样本357条) 特征均为数值连续型、无缺失值 (1)使用GridSearchCV搜索单个DecisionTreeClassifier中max_samples,max_features,max_depth的最优值。 (2)使用GridSearchCV搜索BaggingClassifier中n_estimators的最佳值。 (3)考虑BaggingClassifier中的弱分类器使用SVC(可以考虑是否使用核函数),类似步骤(1),(2), 自己调参(比如高斯核函数的gamma参数,C参数),寻找最优分类结果。from sklearn.datasets import load_breast_cancer from sklearn.preprocessing import StandardScaler from sklearn.model_selection import train_test_split from sklearn.tree import DecisionTreeClassifier from sklearn.ensemble import RandomForestClassifier import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from matplotlib.colors import ListedColormap ds_breast_cancer = load_breast_cancer() X=ds_breast_cancer.data y=ds_breast_cancer.target # draw sactter f1 = plt.figure() cm_bright = ListedColormap(['r', 'b', 'g']) ax = plt.subplot(1, 1, 1) ax.set_title('breast_cancer') ax.scatter(X[:, 0], X[:, 1], c=y, cmap=cm_bright, edgecolors='k') plt.show() #(1) from sklearn.tree import DecisionTreeClassifier from sklearn.model_selection import GridSearchCV from sklearn.preprocessing import StandardScaler # 数据预处理 sc = StandardScaler() X_std = sc.fit_transform(X) # 定义模型,添加参数 min_samples_leaf tree = DecisionTreeClassifier(min_samples_leaf=1) # 定义参数空间 param_grid = {'min_samples_leaf': [1, 2, 3, 4, 5], 'max_features': [0.4, 0.6, 0.8, 1.0], 'max_depth': [3, 5, 7, 9, None]} # 定义网格搜索对象 clf = GridSearchCV(tree, param_grid=param_grid, cv=5) # 训练模型 clf.fit(X_std, y) # 输出最优参数 print("Best parameters:", clf.best_params_) #(2) from sklearn.ensemble import BaggingClassifier # 定义模型 tree = DecisionTreeClassifier() bagging = BaggingClassifier(tree) # 定义参数空间 param_grid = {'n_estimators': [10, 50, 100, 200, 500]} # 定义网格搜索对象 clf = GridSearchCV(bagging, param_grid=param_grid, cv=5) # 训练模型 clf.fit(X_std, y) # 输出最优参数 print("Best parameters:", clf.best_params_)

2023-05-30 上传