决策树算法

发布于:2025-07-17 ⋅ 阅读:(16) ⋅ 点赞:(0)

决策树算法

决策树是一种非常直观的机器学习算法,它的核心思想类似于我们日常生活中做决策的过程。比如今天是否出门打篮球,我们可能会考虑以下几个因素:

  • 天气怎么样?如果下雨,可能就不去了
  • 温度如何?如果太热或太冷,可能也不想去
  • 是否是周末?工作日可能要上班上学,没时间去

决策树就是将这些问题按照一定的逻辑顺序组织起来,形成一个树形结构,每个内部节点是一个特征上的测试(如天气),每个分支是测试输出(如晴天、阴天、雨天),每个叶节点是一个类别(如去打篮球或不去)。

生活中的应用场景

  1. 医疗诊断:医生根据症状(如是否发烧、咳嗽、头痛等)来判断病人可能患的疾病。
  2. 贷款审批:银行根据申请人的收入、信用记录、负债情况等来决定是否批准贷款。
  3. 购物推荐:电商平台根据用户的购买历史、浏览记录、年龄、性别等来推荐商品。
  4. 游戏策略:在玩游戏时,根据当前游戏状态(如敌人位置、自己的血量、武器情况等)来决定下一步行动。

代码案例说明

实现一个简单的决策树应用,模拟了一个人是否出门打篮球的决策过程。主要包含以下几个部分:

  1. 数据准备:创建了一个包含天气、温度、是否周末和是否打篮球的数据集。

  2. 数据预处理:将分类特征(如天气、温度)转换为数值特征,以便决策树算法能够处理。

  3. 模型训练:使用训练数据构建决策树模型。

  4. 模型评估:使用测试数据评估模型的准确性。

  5. 决策规则生成:将训练好的决策树以文本形式输出,便于理解决策过程。

  6. 预测应用:使用训练好的模型对新场景进行预测,比如预测在"晴天,温度适中,是周末"的条件下是否会去打篮球。

这个案例虽然简单,但展示了决策树算法的基本原理和应用方式。在实际应用中,决策树可以处理更复杂的问题,并且有很多优化和扩展方法。

字段描述:

以下是以 Markdown 表格格式呈现的参与训练字段描述:

字段名 数据类型 描述
Gender object 表示用户的性别,可能的值如’Male’(男性)、‘Female’(女性)
Ever_Married object 表明用户是否已婚,可能的值为’Yes’(是)、‘No’(否)
Age int64 用户的年龄数值
Graduated object 显示用户是否毕业,可能的值为’Yes’(是)、‘No’(否)
Profession object 用户的职业类型,如’Healthcare’(医疗保健)、‘Engineer’(工程师)等
Work_Experience float64 用户的工作经验时长,存在缺失值
Spending_Score object 用户的消费得分情况,可能的值如’Low’(低)、‘Average’(中等)、‘High’(高)
Family_Size float64 用户的家庭规模数值,存在缺失值
Var_1 object 未知的分类变量,值如’Cat_4’、'Cat_6’等
Segmentation object 汽车用户的分类结果,作为训练的目标变量
# 导入必要的库
import pandas as pd
from sklearn.tree import DecisionTreeClassifier, export_text
from sklearn.model_selection import train_test_split
from sklearn.metrics import accuracy_score

# 模拟生活中的一个决策场景:是否出门打篮球
# 创建数据集,包含天气、温度、是否周末和是否打篮球的决策
data = {
   
  '天气': ['晴天', '晴天', '阴天', '雨天', '阴天', '晴天', '雨天', '晴天', '阴天', '雨天'],
  '温度': ['热', '适中', '热', '适中', '冷', '适中', '冷', '热', '适中', '冷'],
  '是否周末': ['是', '否', '是', '否', '是', '否', '是', 

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