本文实例讲述了基于Python实现的ID3决策树功能。分享给大家供大家参考,具体如下:
ID3算法是决策树的一种,它是基于奥卡姆剃刀原理的,即用尽量用较少的东西做更多的事。ID3算法,即Iterative Dichotomiser 3,迭代二叉树3代,是Ross Quinlan发明的一种决策树算法,这个算法的基础就是上面提到的奥卡姆剃刀原理,越是小型的决策树越优于大的决策树,尽管如此,也不总是生成最小的树型结构,而是一个启发式算法。
如下示例是一个判断海洋生物数据是否是鱼类而构建的基于ID3思想的决策树
# coding=utf-8 import operator from math import log import time def createDataSet(): dataSet = [[1, 1, 'yes'], [1, 1, 'yes'], [1, 0, 'no'], [0, 1, 'no'], [0, 1, 'no'], [0,0,'maybe']] labels = ['no surfaceing', 'flippers'] return dataSet, labels # 计算香农熵 def calcShannonEnt(dataSet): numEntries = len(dataSet) labelCounts = {} for feaVec in dataSet: currentLabel = feaVec[-1] if currentLabel not in labelCounts: labelCounts[currentLabel] = 0 labelCounts[currentLabel] += 1 shannonEnt = 0.0 for key in labelCounts: prob = float(labelCounts[key]) / numEntries shannonEnt -= prob * log(prob, 2) return shannonEnt 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 def chooseBestFeatureToSplit(dataSet): numFeatures = len(dataSet[0]) - 1 # 因为数据集的最后一项是标签 baseEntropy = calcShannonEnt(dataSet) bestInfoGain = 0.0 bestFeature = -1 for i in range(numFeatures): featList = [example[i] for example in dataSet] uniqueVals = set(featList) newEntropy = 0.0 for value in uniqueVals: subDataSet = splitDataSet(dataSet, i, value) prob = len(subDataSet) / float(len(dataSet)) newEntropy += prob * calcShannonEnt(subDataSet) infoGain = baseEntropy - newEntropy if infoGain > bestInfoGain: bestInfoGain = infoGain bestFeature = i return bestFeature # 因为我们递归构建决策树是根据属性的消耗进行计算的,所以可能会存在最后属性用完了,但是分类 # 还是没有算完,这时候就会采用多数表决的方式计算节点分类 def majorityCnt(classList): classCount = {} for vote in classList: if vote not in classCount.keys(): classCount[vote] = 0 classCount[vote] += 1 return max(classCount) def createTree(dataSet, labels): classList = [example[-1] for example in dataSet] if classList.count(classList[0]) == len(classList): # 类别相同则停止划分 return classList[0] if len(dataSet[0]) == 1: # 所有特征已经用完 return majorityCnt(classList) bestFeat = chooseBestFeatureToSplit(dataSet) bestFeatLabel = labels[bestFeat] myTree = {bestFeatLabel: {}} del (labels[bestFeat]) featValues = [example[bestFeat] for example in dataSet] uniqueVals = set(featValues) for value in uniqueVals: subLabels = labels[:] # 为了不改变原始列表的内容复制了一下 myTree[bestFeatLabel][value] = createTree(splitDataSet(dataSet, bestFeat, value), subLabels) return myTree def main(): data, label = createDataSet() t1 = time.clock() myTree = createTree(data, label) t2 = time.clock() print myTree print 'execute for ', t2 - t1 if __name__ == '__main__': main()
运行结果如下:
{'no surfaceing': {0: {'flippers': {0: 'maybe', 1: 'no'}}, 1: {'flippers': {0: 'no', 1: 'yes'}}}} execute for 0.0103958394532
最后我们测试一下这个脚本即可,如果想把这个生成的决策树用图像画出来,也只是在需要在脚本里面定义一个plottree的函数即可。
更多关于Python相关内容感兴趣的读者可查看本站专题:《Python数据结构与算法教程》、《Python加密解密算法与技巧总结》、《Python编码操作技巧总结》、《Python函数使用技巧总结》、《Python字符串操作技巧汇总》及《Python入门与进阶经典教程》
希望本文所述对大家Python程序设计有所帮助。
标签:
Python,ID3,决策树
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稳了!魔兽国服回归的3条重磅消息!官宣时间再确认!
昨天有一位朋友在大神群里分享,自己亚服账号被封号之后居然弹出了国服的封号信息对话框。
这里面让他访问的是一个国服的战网网址,com.cn和后面的zh都非常明白地表明这就是国服战网。
而他在复制这个网址并且进行登录之后,确实是网易的网址,也就是我们熟悉的停服之后国服发布的暴雪游戏产品运营到期开放退款的说明。这是一件比较奇怪的事情,因为以前都没有出现这样的情况,现在突然提示跳转到国服战网的网址,是不是说明了简体中文客户端已经开始进行更新了呢?
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