从零开始用Python构造决策树(附公式、代码)

简介:

起步


熵的计算:

根据计算公式:

1de8624be6c7e7b1cb6c2c052b0932d61d3ad5c0

对应的 python 代码:

da5e4ae0a67c638c8ff22918319d885f59418d7e

条件熵的计算:


根据计算方法:

b904e3b21bc992d4dc8886e792baf8e4ddd80a7e

对应的 python 代码:

e82147b1a6a153fe4bdead8771c97fe550b70597

其中参数 future_list 是某一特征向量组成的列表,result_list 是 label 列表。

信息增益:

根据信息增益的计算方法:

783f4096d3a014ef4bb8c6338b9701b6db5aebd0

对应的python代码:

b6afbcadce0cce9ba3b4f0b66d752a811949f9d1

定义决策树的节点

作为树的节点,要有左子树和右子树是必不可少的,除此之外还需要其他信息:

49a615c8be5999314c32aea0b79b334de6a69ca7

树的节点会有两种状态,叶子节点中 results 属性将保持当前的分类结果。非叶子节点中, col 保存着该节点计算的特征索引,根据这个索引来创建左右子树。

has_calc_index 属性表示在到达此节点时,已经计算过的特征索引。特征索引的数据集上表现是列的形式,如数据集(不包含结果集):

1241c86f064fb4d62825881caf2fe2951f9dafe8

有三条数据,三个特征,那么第一个特征对应了第一列 [1, 0, 0] ,它的索引是 0 。

递归的停止条件

本章将构造出完整的决策树,所以递归的停止条件是所有待分析的训练集都属于同一类:

aee432d291fc2997700563bfe65a7dce91b74603

从训练集中筛选最佳的特征:

22f177641cf24ffc07fd84c5707c26187b6fe582

因此计算节点就是调用 best_index = choose_best_future(node.data_set, node.labels, node.has_calc_index) 来获取最佳的信息增益的特征索引。

构造决策树

决策树中需要一个属性来指向树的根节点,以及特征数量。不需要保存训练集和结果集,因为这部分信息是保存在树的节点中的。

6591ee9c0104386eefc264d483c4ab06c18e4de3

创建决策树:

这里需要递归来创建决策树:

47a96ed7e9d988c252d20ec40628b868e16e6298

根据信息增益的特征索引将训练集再划分为左右两个子树。

训练函数

也就是要有一个 fit 函数:

317ad2493849481c69c1043f1654f15cd5cafd14

清理训练集

训练后,树节点中数据集和结果集等就没必要的,该模型只要 col 和 result 就可以了:

b72c213ca146c03bedcc7ba729d8cc18662409b8

预测函数

提供一个预测函数:

539b1d435250834edb960355bc58e62645dafae5

测试

数据集使用前面《应用篇》中的向量化的训练集:

63ad75091bb5e286418df7b5a903d6fbe9516f35


原文发布时间为:2017-12-18

本文作者:weapon

本文来自云栖社区合作伙伴“数据派THU”,了解相关信息可以关注“数据派THU”微信公众号

目录
打赏
0
0
0
0
73530
分享
相关文章
|
10天前
|
时间序列异常检测:MSET-SPRT组合方法的原理和Python代码实现
MSET-SPRT是一种结合多元状态估计技术(MSET)与序贯概率比检验(SPRT)的混合框架,专为高维度、强关联数据流的异常检测设计。MSET通过历史数据建模估计系统预期状态,SPRT基于统计推断判定偏差显著性,二者协同实现精准高效的异常识别。本文以Python为例,展示其在模拟数据中的应用,证明其在工业监控、设备健康管理及网络安全等领域的可靠性与有效性。
497 8
时间序列异常检测:MSET-SPRT组合方法的原理和Python代码实现
【Azure Developer】分享两段Python代码处理表格(CSV格式)数据 : 根据每列的内容生成SQL语句
本文介绍了使用Python Pandas处理数据收集任务中格式不统一的问题。针对两种情况:服务名对应多人拥有状态(1/0表示),以及服务名与人名重复列的情况,分别采用双层for循环和字典数据结构实现数据转换,最终生成Name对应的Services列表(逗号分隔)。此方法高效解决大量数据的人工处理难题,减少错误并提升效率。文中附带代码示例及执行结果截图,便于理解和实践。
Python中的装饰器:简化代码,增强功能
在Python的世界里,装饰器是那些静悄悄的幕后英雄。它们不张扬,却能默默地为函数或类增添强大的功能。本文将带你了解装饰器的魅力所在,从基础概念到实际应用,我们一步步揭开装饰器的神秘面纱。准备好了吗?让我们开始这段简洁而富有启发性的旅程吧!
73 6
实战指南:通过1688开放平台API获取商品详情数据(附Python代码及避坑指南)
1688作为国内最大的B2B供应链平台,其API为企业提供合法合规的JSON数据源,直接获取批发价、SKU库存等核心数据。相比爬虫方案,官方API避免了反爬严格、数据缺失和法律风险等问题。企业接入1688商品API需完成资质认证、创建应用、签名机制解析及调用接口四步。应用场景包括智能采购系统、供应商评估模型和跨境选品分析。提供高频问题解决方案及安全合规实践,确保数据安全与合法使用。立即访问1688开放平台,解锁B2B数据宝藏!
【Azure Developer】编写Python SDK代码实现从China Azure中VM Disk中创建磁盘快照Snapshot
本文介绍如何使用Python SDK为中国区微软云(China Azure)中的虚拟机磁盘创建快照。通过Azure Python SDK的Snapshot Class,指定`location`和`creation_data`参数,使用`Copy`选项从现有磁盘创建快照。代码示例展示了如何配置Default Azure Credential,并设置特定于中国区Azure的`base_url`和`credential_scopes`。参考资料包括官方文档和相关API说明。
|
3月前
|
Python高性能编程:五种核心优化技术的原理与Python代码
Python在高性能应用场景中常因执行速度不及C、C++等编译型语言而受质疑,但通过合理利用标准库的优化特性,如`__slots__`机制、列表推导式、`@lru_cache`装饰器和生成器等,可以显著提升代码效率。本文详细介绍了这些实用的性能优化技术,帮助开发者在不牺牲代码质量的前提下提高程序性能。实验数据表明,这些优化方法能在内存使用和计算效率方面带来显著改进,适用于大规模数据处理、递归计算等场景。
96 5
Python高性能编程:五种核心优化技术的原理与Python代码
|
4月前
|
课程设计项目之基于Python实现围棋游戏代码
游戏进去默认为九路玩法,当然也可以选择十三路或是十九路玩法 使用pycharam打开项目,pip安装模块并引用,然后运行即可, 代码每行都有详细的注释,可以做课程设计或者毕业设计项目参考
95 33
【Azure Developer】Python代码调用Graph API将外部用户添加到组,结果无效,也无错误信息
根据Graph API文档,在单个请求中将多个成员添加到组时,Python代码示例中的`members@odata.bind`被错误写为`members@odata_bind`,导致用户未成功添加。
65 10
以下是一些常用的图表类型及其Python代码示例,使用Matplotlib和Seaborn库。
通过这些思维导图和分析说明表,您可以更直观地理解和选择适合的数据可视化图表类型,帮助更有效地展示和分析数据。
147 8
|
4月前
|
【Azure Developer】分享一段Python代码调用Graph API创建用户的示例
分享一段Python代码调用Graph API创建用户的示例
81 11

数据派

+ 订阅

热门文章

最新文章