Python机器学习之决策树算法实例详解机器学习之决策树算法实例详解
主要介绍了Python机器学习之决策树算法,较为详细的分析了实例详解机器学习中决策树算法的概念、原理及相
关Python实现技巧,需要的朋友可以参考下
本文实例讲述了Python机器学习之决策树算法。分享给大家供大家参考，具体如下：
决策树学习是应用最广泛的归纳推理算法之一，是一种逼近离散值目标函数的方法，在这种方法中学习到的函数被表示为一棵
决策树。决策树可以使用不熟悉的数据集合，并从中提取出一系列规则，机器学习算法最终将使用这些从数据集中创造的规
则。决策树的优点为：计算复杂度不高，输出结果易于理解，对中间值的缺失不敏感，可以处理不相关特征数据。缺点为：可
能产生过度匹配的问题。决策树适于处理离散型和连续型的数据。
在决策树中最重要的就是如何选取用于划分的特征
在算法中一般选用ID3，D3算法的核心问题是选取在树的每个节点要测试的特征或者属性，希望选择的是最有助于分类实例的
属性。如何定量地衡量一个属性的价值呢？这里需要引入熵和信息增益的概念。熵是信息论中广泛使用的一个度量标准，刻画
了任意样本集的纯度。
假设有10个训练样本，其中6个的分类标签为yes，4个的分类标签为no，那熵是多少呢？在该例子中，分类的数目为
2（yes，no），yes的概率为0.6，no的概率为0.4，则熵为 ：
其中value（A）是属性A所有可能值的集合， 是S中属性A的值为v的子集，即 。上述公式的第一项为原
集合S的熵，第二项是用A分类S后熵的期望值，该项描述的期望熵就是每个子集的熵的加权和，权值为属于的样本占原始样
本S的比例 。所以Gain(S, A)是由于知道属性A的值而导致的期望熵减少。
完整的代码：
# -*- coding: cp936 -*-
from numpy import *
import operator
from math import log
import operator
def createDataSet():
dataSet = [[1,1,'yes'],
[1,1,'yes'],
[1,0,'no'],
[0,1,'no'],
[0,1,'no']]
labels = ['no surfacing','flippers']
return dataSet, labels
def calcShannonEnt(dataSet):
numEntries = len(dataSet)
labelCounts = {} # a dictionary for feature
for featVec in dataSet:
currentLabel = featVec[-1]
if currentLabel not in labelCounts.keys():
labelCounts[currentLabel] = 0
labelCounts[currentLabel] += 1
shannonEnt = 0.0
for key in labelCounts:
#print(key)
#print(labelCounts[key])
prob = float(labelCounts[key])/numEntries
#print(prob)
shannonEnt -= prob * log(prob,2)
return shannonEnt
#按照给定的特征划分数据集
#根据axis等于value的特征将数据提出
def splitDataSet(dataSet, axis, value):
retDataSet = []
for featVec in dataSet:
if featVec[axis] == value:
reducedFeatVec = featVec[:axis]
reducedFeatVec.extend(featVec[axis+1:])
retDataSet.append(reducedFeatVec)
return retDataSet
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