
引自百度:决策树算法是一种逼近离散函数值的方法。它是一种典型的分类方法,首先对数据进行处理,利用归纳算法生成可读的规则和决策树,然后使用决策对新数据进行分析。本质上决策树是通过一系列规则对数据进行分类的过程
决策树的算法原理:
(1)通过把实例从根节点开始进行排列到某个叶子节点来进行分类的。
(2)叶子节点即为实例所属的分类的,树上的每个节点说明了实例的属性。
(3)树的生成,开始的所有数据都在根节点上,然后根据你所设定的标准进行分类,用不同的测试属性递归进行数据分析。
决策树的实现主要思路如下:
(1)先计算整体类别的熵
(2)计算每个特征将训练数据集分割成的每个子集的熵,并将这个熵乘以每个子集相对于这个训练集的频率,最后将这些乘积累加,就会得到一个个特征对应的信息增益。
(3)选择信息增益最大的作为最优特征分割训练数据集
(4)递归上述过程
(5)递归结束条件:训练集的所有实例属于同一类;或者所有特征已经使用完毕。
代码如下:
[python] view plain copy
#!/usr/bin/python
#coding=utf-8
import operator
import math
#定义训练数据集
def createDataSet():
#用书上图8.2的数据
dataSet = [
['youth', 'no', 'no', 'no'],
['youth', 'yes', 'no', 'yes'],
['youth', 'yes', 'yes', 'yes'],
['middle_aged', 'no', 'no', 'no'],
['middle_aged', 'no', 'yes', 'no'],
['senior', 'no', 'excellent', 'yes'],
['senior', 'no', 'fair', 'no']
]
labels = ['age', 'student', 'credit_rating']
return dataSet, labels
#实现熵的计算
def calShannonEnt(dataSet):
numEntries = len(dataSet)
labelCounts = {}
for featVect in dataSet:
currentLabel = featVect[-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 * math.log(prob, 2)
return shannonEnt
#分割训练数据集
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
#一个确定“最好地”划分数据元组为个体类的分裂准则的过程
def Attribute_selection_method(dataSet):
numFeatures = len(dataSet[0]) - 1
baseEntropy = calShannonEnt(dataSet)
bestInfoGain = 0.0
bestFeature = -1
for i in range(numFeatures):
featList = [example[i] for example in dataSet]
uniqueValue = set(featList)
newEntropy = 0.0
for value in uniqueValue:
subDataSet = splitDataSet(dataSet, i, value)
prob = len(subDataSet) / len(dataSet)
newEntropy += prob * calShannonEnt(subDataSet)
infoGain = baseEntropy - newEntropy
if infoGain > bestInfoGain:
bestInfoGain = infoGain
bestFeature = i
return bestFeature
#采用majorityvote策略,选择当前训练集中实例数最大的类
def majorityCnt(classList):
classCount = {}
for vote in classList:
if vote not in classCount.keys():
classCount[vote] = 0
classCount[vote] += 1
sortedClassCount = sorted(classCount.iteritems(), key=operator.itemgetter(1), reverse=True)
return sortedClassCount[0][0]
#创建决策树
def Generate_decision_tree(dataSet, labels):
classList = [example[-1] for example in dataSet]
# 训练集所有实例属于同一类
if classList.count(classList[0]) == len(classList):
return classList[0]
# 训练集的所有特征使用完毕,当前无特征可用
if len(dataSet[0]) == 1:
return majorityCnt(classList)
bestFeat = Attribute_selection_method(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[:]
myTree[bestFeatLabel][value] = Generate_decision_tree(splitDataSet(dataSet, bestFeat, value), subLabels)
return myTree
def main():
print ' ____ _ _ _____ '
print ' | _ \ ___ ___(_)___(_) ___ _ _|_ _| __ ___ ___ '
print ''''' | | | |/ _ \/ __| / __| |/ _ \| '_ \| || '__/ _ \/ _ \\'''
print ' | |_| | __/ (__| \__ \ | (_) | | | | || | | __/ __/'
print ' |____/ \___|\___|_|___/_|\___/|_| |_|_||_| \___|\___|决策树'
print
myDat, labels = createDataSet()
myTree = Generate_decision_tree(myDat, labels)
print '[*]生成的决策树:\n',myTree
if __name__ == '__main__':
main()
这里的数据也是使用书上的(《数据挖掘概念与技术 第三版》)。
运行结果:
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
CDA 数据分析师报考条件详解与准备指南 在数据驱动决策的时代浪潮下,CDA 数据分析师认证愈发受到瞩目,成为众多有志投身数 ...
2025-07-18刚入职场或是在职场正面临岗位替代、技能更新、人机协作等焦虑的打工人,想要找到一条破解职场焦虑和升职瓶颈的系统化学习提升 ...
2025-07-182025被称为“AI元年”,而AI,与数据密不可分。网易公司创始人丁磊在《AI思维:从数据中创造价值的炼金术 ...
2025-07-18CDA 数据分析师:数据时代的价值挖掘者 在大数据席卷全球的今天,数据已成为企业核心竞争力的重要组成部分。从海量数据中提取有 ...
2025-07-18SPSS 赋值后数据不显示?原因排查与解决指南 在 SPSS( Statistical Package for the Social Sciences)数据分析过程中,变量 ...
2025-07-18在 DBeaver 中利用 MySQL 实现表数据同步操作指南 在数据库管理工作中,将一张表的数据同步到另一张表是常见需求,这有助于 ...
2025-07-18数据分析师的技能图谱:从数据到价值的桥梁 在数据驱动决策的时代,数据分析师如同 “数据翻译官”,将冰冷的数字转化为清晰的 ...
2025-07-17Pandas 写入指定行数据:数据精细化管理的核心技能 在数据处理的日常工作中,我们常常需要面对这样的场景:在庞大的数据集里精 ...
2025-07-17解码 CDA:数据时代的通行证 在数字化浪潮席卷全球的今天,当企业决策者盯着屏幕上跳动的数据曲线寻找增长密码,当科研人员在 ...
2025-07-17CDA 精益业务数据分析:数据驱动业务增长的实战方法论 在企业数字化转型的浪潮中,“数据分析” 已从 “加分项” 成为 “必修课 ...
2025-07-16MySQL 中 ADD KEY 与 ADD INDEX 详解:用法、差异与优化实践 在 MySQL 数据库表结构设计中,索引是提升查询性能的核心手段。无论 ...
2025-07-16解析 MySQL Update 语句中 “query end” 状态:含义、成因与优化指南 在 MySQL 数据库的日常运维与开发中,开发者和 DBA 常会 ...
2025-07-16如何考取数据分析师证书:以 CDA 为例 在数字化浪潮席卷各行各业的当下,数据分析师已然成为企业挖掘数据价值、驱动决策的 ...
2025-07-15CDA 精益业务数据分析:驱动企业高效决策的核心引擎 在数字经济时代,企业面临着前所未有的数据洪流,如何从海量数据中提取有 ...
2025-07-15MySQL 无外键关联表的 JOIN 实战:数据整合的灵活之道 在 MySQL 数据库的日常操作中,我们经常会遇到需要整合多张表数据的场景 ...
2025-07-15Python Pandas:数据科学的瑞士军刀 在数据驱动的时代,面对海量、复杂的数据,如何高效地进行处理、分析和挖掘成为关键。 ...
2025-07-15用 SQL 生成逆向回滚 SQL:数据操作的 “后悔药” 指南 在数据库操作中,误删数据、错改字段或误执行批量更新等问题时有发生。 ...
2025-07-14t检验与Wilcoxon检验的选择:何时用t.test,何时用wilcox.test? t 检验与 Wilcoxon 检验的选择:何时用 t.test,何时用 wilcox. ...
2025-07-14AI 浪潮下的生存与进阶: CDA数据分析师—开启新时代职业生涯的钥匙(深度研究报告、发展指导白皮书) 发布机构:CDA数据科 ...
2025-07-13LSTM 模型输入长度选择技巧:提升序列建模效能的关键 在循环神经网络(RNN)家族中,长短期记忆网络(LSTM)凭借其解决长序列 ...
2025-07-11