机器学习经典算法：决策树（2）

"""
    函数功能：计算香农熵
    参数说明：
     dataSet：原始数据集
    返回：
     ent:香农熵的值
"""
def calEnt(dataSet):
    n = dataSet.shape[0] #数据集总行数
    iset = dataSet.iloc[:,-1].value_counts() #标签的所有类别
    p = iset/n #每一类标签所占比
    ent = (-p*np.log2(p)).sum() #计算信息熵
    return ent

def createTree(dataSet):
    featlist = list(dataSet.columns) #提取出数据集所有的列
    classlist = dataSet.iloc[:,-1].value_counts() #获取最后一列类标签
    
    #判断最多标签数目是否等于数据集行数，或者数据集是否只有一列
    if classlist[0]==dataSet.shape[0] or dataSet.shape[1] == 1:
     return classlist.index[0] #如果是，返回类标签
    
    axis = bestSplit(dataSet) #确定出当前最佳切分列的索引
    bestfeat = featlist[axis] #获取该索引对应的特征
    myTree = {bestfeat:{}} #采用字典嵌套的方式存储树信息
    
    del featlist[axis] #删除当前特征
    
    valuelist = set(dataSet.iloc[:,axis]) #提取最佳切分列所有属性值
    
    for value in valuelist: #对每一个属性值递归建树
     myTree[bestfeat][value] = createTree(mySplit(dataSet,axis,value))
    return myTree

#树的存储
np.save('myTree.npy',myTree)

#树的读取
read_myTree = np.load('myTree.npy').item()
read_myTree

lenses = pd.read_table('lenses.txt',header = None)
lenses.columns =['age','prescript','astigmatic','tearRate','class']
lenses

import random

"""
函数功能：切分训练集和测试集
参数说明：
    dataSet:输入的数据集
    rate：训练集所占比例
返回：
    train,test:切分好的训练集和测试集
"""
def randSplit(dataSet, rate):
    l = list(dataSet.index) #提取出索引
    random.shuffle(l) #随机打乱索引
    dataSet.index = l #将打乱后的索引重新赋值给原数据集
    n = dataSet.shape[0] #总行数
    m = int(n * rate) #训练集的数量
    train = dataSet.loc[range(m), :] #提取前m个记录作为训练集
    test = dataSet.loc[range(m, n), :] #剩下的作为测试集
    dataSet.index = range(dataSet.shape[0]) #更新原数据集的索引
    test.index = range(test.shape[0]) #更新测试集的索引
    return train, test

#利用训练集生成决策树
lensesTree = createTree(train1)
lensesTree

#构造注解树
createPlot(lensesTree)

#用决策树进行分类并计算有预测准确率
acc_classify(train1,test1)