《机器学习实战笔记--第一部分 分类算法:决策树 3》

        构造分类器:

我们在构造了决策树之后,可以用于实际的分类了。在执行分类的时候需要决策树以及用于构造树的标签向量。程序比较测试数据与决策树上的数值,递归执行该过程直到进入叶子节点;最后将测试数据定义为叶子节点所属的类型。

def classify(inputTree, featLabels, testVec):
    #featLabels特征标签列表
    firstStr = list(inputTree.keys())[0]
    #print('first:',firstStr)
    secondDict = inputTree[firstStr]
    #寻找用于划分数据集的特征存储在哪个位置
    featIndex = featLabels.index(firstStr)
    #print('index:',featIndex)
    for key in secondDict.keys():
        #print(key)
        #print(testVec[featIndex])
        #print('******')
        if testVec[featIndex] == key:
            if type(secondDict[key]).__name__ == 'dict':
                classLabel = classify(secondDict[key], featLabels, testVec)
                #print('classLabel:',classLabel)
            else:
                classLabel = secondDict[key]
                #print('classLabel:',classLabel)
    return classLabel

    《机器学习实战笔记--第一部分 分类算法:决策树 3》_第1张图片

     运行的结果如上所示。

    现在我们已经创建了决策树分类器,但是每次使用分类的时候必须重新构造决策树,下面我们来学习如何在硬盘上存储决策树分类器。

    使用算法:决策树的储存

    构造决策树是很麻烦的一件事情,所以为了节省计算时间,最好能够在每次执行分类器时调用已经构造好的决策树,为了解决这个问题,需要使用python模块pickle序列化对象。序列化的对象可以在磁盘上保存,并在需要时读取出来。任何对象都可以执行序列化操作,字典对象也不例外。

def storeTree(inputTree, filename):
    import pickle
    #存储方式默认是二进制方式。
    fw = open(filename, 'wb+')
    pickle.dump(inputTree, fw)
    fw.close
    
def grabTree(filename):
    import pickle
    fr = open(filename, 'rb')
    return pickle.load(fr)

    《机器学习实战笔记--第一部分 分类算法:决策树 3》_第2张图片

我们可以看到已经将分类器储存在硬盘上了,而不用每次都重新学习一遍了。

    示例:使用决策树预测隐形眼镜类型

(1)、收集数据:提供的文本文件

(2)、准备数据:解析tab键分隔的数据行

(3)、分析数据:快速检查数据,确保正确的解析数据内容,使用createPlot()函数绘制最终的图形。

(4)、训练算法:使用之前的createTree()函数

(5)、测试算法:编写测试函数决策树可以正确分类给定的数据实例

(6)、使用算法:存储树的数据结构,以便下次使用时无需重新构造树

fr = open('lenses.txt')
#strip()移除字符串两端指定字符,默认为空格
lenses = [inst.strip().split('\t') for inst in fr.readlines()]
print(lenses)
print('*****')
lensesLabels = ['age','prescript','astigmatic','tearRate']
lensesTree = createTree(lenses, lensesLabels)
print(lensesTree)

《机器学习实战笔记--第一部分 分类算法:决策树 3》_第3张图片

    最终的决策图为:

    《机器学习实战笔记--第一部分 分类算法:决策树 3》_第4张图片    

    医生只需要四次询问就可以确定哪种类型的眼镜,然而这些匹配的选项太多了,我们将这种问题成为过度匹配。为了减少过度匹配的问题,我们可以裁剪决策树,去掉一些不需要的叶子节点。如果叶子只增加少许信息那么就删除该节点,将它并入到其他的叶子节点中。我们会在第九章进一步讨论。

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