决策树算法

    决策树算法是一种逼近离散函数值的方法，是一种典型的分类方法。

决策树算法构造决策树来发现数据中蕴涵的分类规则。如何构造精度高，规模小的决策树是决策树算法的核心内容。一般情况下分两步进行，

1.决策树的生成。

2.决策树的剪枝。（对上一个阶段生成的决策树进行检验，校正和修下的过程，方法：使用测试数据集校验1中生成的决策树，将那些影响准确性的分枝剪除）

典型算法

ID3算法，此算法目的在于减少树的深度。但是忽略了叶子数目的研究。

C4.5算法，在ID3算法的基础上进行了改进，对于预测变量的缺值处理，剪枝技术，派生规则等方面做了较大的改进，既适合于分类问题，又适合于回归问题。总结：产生的分类规则易于理解，准确率较高。不过在构造树的过程中，需要对数据集进行多次的顺序扫描和排序，在实际应用中会导致算法低效。

决策树算法的优点如下：

1.分类精度高；

2.生成的模式简单；

3.对噪声数据有很好的健壮性。

以上为概念总结。

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-信息增益

  在划分数据集之前后信息发生的变化称之为信息增益，计算每个特征值划分数据集获得的信息增益，获得信息增益最高的特征就是最好的选择。

计算方法（香农熵）

  熵定义为信息的期望值。计算公式如下：

符号x_i的信息定义为l(x_i)=-log₂p(x_i)，其中p(x_i)是选择该分类的概率。（各分类在总实例中得比例）

所有类别所有可能值包含的信息期望值H=-∑ⁿ_i=1p(x_i)log₂p(x_i),其中n分类的数目。

-划分数据集

 对每个特征划分数据集的结果计算一次信息熵，然后判断按照哪个特征划分数据集是最好的划分方式。

  增益=元数据的熵-按特征量划分的熵   -->增益越大 划分越优

-递归构建决策树

  工作原理如下：

 1.得到原始数据集

 2.基于好的属性划分数据集

 3.特征值多于两个的情况下。可能存在大于两个分支的数据集划分。第一次划分后，数据被向下传递到树分支的下一个节点，在这个节点上再次划分数据。

 递归的结束条件：1.遍历完所有划分数据集的属性 2 每个分支下得所有实例都具有相同的分类。

 

后续：改进算法的总结和代码整理