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基于Python的C4.5决策树算法详解(对ID3的改进)

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简介:
本文深入解析了基于Python实现的C4.5决策树算法,并探讨其相对于ID3算法的改进之处,适用于数据挖掘与机器学习初学者。 一、概论 C4.5算法是在ID3的基础上进行了改进。在ID3算法中,选择树节点的依据是属性的信息增益值最大;而在C4.5中,则引入了“信息增益率”这一新概念,即根据信息增益率最大的属性来决定树节点的选择。 二、信息增益 这里给出的是计算信息增益的公式(适用于ID3算法的知识点)。 三、信息增益率 为了进一步优化决策树模型,在求出各个属性的信息增益值后,C4.5引入了“信息增益率”的概念。具体而言,就是将某一属性的信息增益值除以其自身的固有不确定性来得到该属性的“信息增益率”。例如,下面展示了一个如何计算特定属性(如outlook)信息增益率的例子。 四、C4.5完整代码 以下是构建C4.5算法所需的一些基础函数实现: ```python from numpy import * from scipy import * import operator import math # 计算给定数据集的香农熵: def calcShannonEnt(dataset): ``` 这段代码中,`calcShannonEnt()` 函数用于计算给定数据集中样本集合的整体信息熵。这在构建决策树时非常关键,因为信息熵越低表示分类效果越好。

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  • PythonC4.5ID3
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    本文章详细解析了基于Python实现的决策树C4.5算法,并探讨其相对于ID3算法的关键性改进。适合数据挖掘与机器学习初学者阅读。 接下来为大家介绍如何用Python实现决策树C4.5算法,并在ID3的基础上进行改进。我觉得这个主题非常有价值,现在分享给大家参考。希望对大家有所帮助。
  • PythonC4.5ID3
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    本文深入解析了基于Python实现的C4.5决策树算法,并探讨其相对于ID3算法的改进之处,适用于数据挖掘与机器学习初学者。 一、概论 C4.5算法是在ID3的基础上进行了改进。在ID3算法中,选择树节点的依据是属性的信息增益值最大;而在C4.5中,则引入了“信息增益率”这一新概念,即根据信息增益率最大的属性来决定树节点的选择。 二、信息增益 这里给出的是计算信息增益的公式(适用于ID3算法的知识点)。 三、信息增益率 为了进一步优化决策树模型,在求出各个属性的信息增益值后,C4.5引入了“信息增益率”的概念。具体而言,就是将某一属性的信息增益值除以其自身的固有不确定性来得到该属性的“信息增益率”。例如,下面展示了一个如何计算特定属性(如outlook)信息增益率的例子。 四、C4.5完整代码 以下是构建C4.5算法所需的一些基础函数实现: ```python from numpy import * from scipy import * import operator import math # 计算给定数据集的香农熵: def calcShannonEnt(dataset): ``` 这段代码中,`calcShannonEnt()` 函数用于计算给定数据集中样本集合的整体信息熵。这在构建决策树时非常关键,因为信息熵越低表示分类效果越好。
  • ID3C4.5
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    本简介探讨了ID3和C4.5两种流行的决策树学习算法,分析它们的工作原理、性能特点及应用场景,为数据挖掘和机器学习提供参考。 决策树算法(ID3和C45)的实现分别进行了编写,并且每个算法都包含了相应的数据集。
  • Python实现ID3/C4.5/CART
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    本项目运用Python语言实现了多种经典的决策树学习算法,包括ID3、C4.5和CART,旨在为数据分析与机器学习提供强大的工具支持。 使用Python语言实现决策树算法,并采用ID3、C4.5以及 CART 作为决策函数。
  • Java实现(涵盖C4.5ID3
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    本文章介绍了如何使用Java语言实现决策树算法,包括了C4.5和ID3两种经典方法,并提供了详细的代码示例。 决策树算法的Java实现包括C4.5和ID3两种方法。
  • Java中ID3C4.5实现
    优质
    本文探讨了在Java环境中实现ID3和C4.5两种经典的决策树学习算法的过程与技术细节,深入分析其原理及应用。 Java实现的数据挖掘和机器学习中的经典分类器算法包括ID3和C4.5。关于这些算法的详细内容可以参考我的博客文章。
  • Decision_tree-python: ID3C4.5和CART分类
    优质
    Decision_tree-python 是一个使用Python实现的经典决策树算法库,包括ID3、C4.5及CART算法,适用于数据分类任务。 决策树分类的ID3、C4.5 和 CART 三种算法的区别如下: 1. ID3 算法以信息增益为标准选择划分属性,优先考虑具有最大信息增益的属性。 2. C4.5 算法则首先在候选划分属性中筛选出那些信息增益高于平均水平的属性,并从这些属性中进一步挑选出增益率最高的一个作为最终的选择。 3. CART(Classification and Regression Trees)算法则使用“基尼指数”来决定如何选择划分属性,它会选择使得基尼值最小的那个属性来进行分类。 本次实验的数据集包含四个特征:年龄段、有工作情况、拥有住房状况和信贷历史;这些数据将用来确定是否应该给申请人提供贷款。为了简化处理过程,在编写代码之前先对原始数据进行如下预处理: 1. 年龄段用数字表示,0代表青年,1代表中年,2代表老年; 2. “有工作”情况用二进制编码:0 表示否, 1 表示是; 3. 拥有自己的房子状况同样以二进制形式标识:0 为没有自己的住房, 1 则表示拥有。 4. 信贷历史分为三个等级:0代表一般,1表示良好信用记录,2则意味着极好的信用情况。 5. 最终的类别标签用 no 表示不应发放贷款。
  • Python C4.5应用
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    本文章深入解析了C4.5算法在构建决策树模型中的原理与实践,特别针对Python编程环境进行讲解。适合希望掌握数据分类和预测技术的学习者阅读。 本段落介绍了C4.5算法在生成决策树方面的应用,并对其进行了详细解释。 1. C4.5算法概述 C4.5是一种经典的数据挖掘技术,是对ID3的改进和发展。相较于前代版本,它主要实现了以下几项重要优化: - 使用信息增益率来选择分裂属性,避免了ID3中偏好于具有多个值属性的问题; - 支持离散和连续类型数据处理,并能够将连续型特征转换为分类形式; - 在构建决策树后执行剪枝操作以提高模型的泛化能力; - 具备对缺失值进行有效管理的能力。 2. 选择分裂标准——信息增益率 在C4.5中,评判属性是否适合作为分裂节点的标准是关键所在。该算法采用了一种称为“信息增益率”的指标来衡量候选特征的重要性,并据此做出决策。
  • C4.5(2013年)
    优质
    本研究于2013年提出,是对经典C4.5决策树算法的优化版本。通过改进规则学习和剪枝策略,提高了模型在数据分类上的准确性和效率。 传统C4.5算法在计算量大以及利用明确先验知识建立更优决策树方面存在不足,影响了生成时间和结构优化。通过运用数学上的等价无穷小性质来减少信息增益率的计算负担,并采用全局优化策略以弥补简化带来的误差,从而提升整体效率。考虑到特殊情况下的先验知识引入平衡度系数,在此基础上实现C4.5算法的分枝策略优化,构建更贴近实际情况的决策树模型。实验表明,相较于原始C4.5算法,改进后的方案在保持分类准确率基本一致的同时提高了生成速度。
  • ID3C4.5实现源代码
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    本项目包含基于ID3和C4.5算法的决策树实现源代码,旨在提供机器学习中分类任务的一种直观高效的解决方案。 机器学习中的决策树ID3及C4.5算法实现源代码可用于西瓜数据集2.0的测试与结果分析。