【数据建模】常用算法模型（python与matlab版本）详细代码解析

文末附上完整算法模板的获取方式

使用python从0实现拉普拉斯修正的朴素贝叶斯分类器

问题理解与分析

算法原理阐述

算法设计思路

实验流程分析

实验结果

核心代码分析

# 参考代码：https://aistudio.baidu.com/aistudio/projectdetail/2654369?forkThirdPart=1
class LpBayes:
    def __init__(self,isWeights=False):
        # 存储连续属性列
        self.continuousCols = []
        # 是否使用属性加权
        # self.isWeights = isWeights
        # 存储离散属性列
        self.discreteCols = []
        # 存储列名
        self.featureList = []
    def initFeats(self,featureList):
        self.featureList = featureList
    def getFeatClass(self,X):
        for j,value in enumerate(X[0]):
            if isinstance(value,float):
                self.continuousCols.append(j)
            else:
                self.discreteCols.append(j)
    def fit(self, X, y, featureList):
        # 初始化列名
        self.initFeats(featureList)
        # 初始化属性的数值类型
        self.getFeatClass(X)
        self.Xtrain = np.array(X)
        self.ytrain = np.array(y).reshape((-1, 1))
        # 将离散属性和连续属性划分开进行处理
        self.dis_X = X[:, self.discreteCols]
        self.con_X = X[:, self.continuousCols]
        # 计算类别集合
        self.classSet = np.unique(y)
        # 获取所有离散型属性的条件概率
        self.dis_P_all = self.Get_P_of_discrete()
        # 计算每个类别的先验概率
        self.P_c = ((self.classSet == self.ytrain).sum(axis=0) + 1) / (X.shape[0] + self.classSet.shape[0])
        # # 将连续值分箱并计算频率概率
        # if self.isWeights:
        #     self.CountVal()
    def Get_P_of_discrete(self):
        P_all = []
        # 遍历所有类别
        for i, c in enumerate(self.classSet):
            # 取出当前类别对应的样本
            X_of_class = self.Xtrain[(self.ytrain == c).ravel()]
            # 记录每一属性的每一个取值的条件概率
            an_temp_dict = {}
            # 遍历样本中的每一个属性
            for j in range(X_of_class.shape[1]):
                if j in self.discreteCols:
                    temp_dict = {}
                    # 获取当前属性的所有取值
                    temp_uni = np.unique(self.Xtrain[:, j])
                    for xvalue in temp_uni:
                        # 根据当前属性取值计算其条件概率
                        temp_dict[xvalue] = self.P(X_of_class, j, xvalue, temp_uni.shape[0])
                    an_temp_dict[self.featureList[j]] = temp_dict
                # 把当前类别的属性条件概率加入列表中
                P_all.insert(i, an_temp_dict)
        return P_all

    # 连续值属性的条件概率
    def Get_P_of_continuous(self, X, j, x_i):
        meanCol = X[:, j].mean()
        stdCol = X[:, j].std()
        return st.norm.pdf(x_i, loc=meanCol, scale=stdCol)
    # 计算离散型属性的条件概率
    def P(self, X, x, x_i, N):
        return ((X[:, x] == x_i).sum() + 1) / (X.shape[0] + N)
    def predict(self, X_pre):
        # 初始化每个待预测样本的标签
        y_pre = np.ones(X_pre.shape[0], dtype='object')
        # 遍历每一个待预测的样本
        for i, X in enumerate(X_pre):
            max = 0
            res_c = 0
            for k, c in enumerate(self.classSet):  # 枚举y的取值计算概率
                res = 1
                X_of_class = self.Xtrain[(self.ytrain == c).ravel()]  # 这是y等于c时的集合
                j = 0
                for x in range(X.shape[0]):
                    if x in self.continuousCols:# 连续值
                        res *= self.Get_P_of_continuous(X_of_class, x, X[x])
                    else:
                        res *= (self.dis_P_all[k][self.featureList[j]][X[x]])
                        j += 1
                res *= self.P_c[k]
                if res > max:  # 看看哪种情况可能性最大
                    max = res
                    res_c = c
            y_pre[i] = res_c
        return y_pre.reshape((-1,1))

    def predictDF(self,X_pre,featureList):
        predf = pd.concat([pd.DataFrame(X_pre, columns=featureList), pd.DataFrame(self.predict(X_pre), columns=['预测标签'])],axis=1)
        return predf

    def score(self,Xtest,ytest):
        ypre = self.predict(Xtest)
        # 计算准确率
        acc = (ypre.reshape(-1) == ytest).sum() / ytest.shape[0]
        # print('准确率为：',acc)
        return acc

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