机器学习算法之决策树实现鸢尾花数据特征属性比较
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某程序员退休后决定练习书法,于是重金购买文房四宝。一日,饭后突生雅兴,一番研墨拟纸,并点上上好檀香。定神片刻,泼墨挥毫,郑重地写下一行字:hello world!
import numpy as np
import pandas as pd
import matplotlib as mpl
import matplotlib.pyplot as plt
from sklearn.tree import DecisionTreeClassifier
mpl.rcParams['font.sans-serif'] = [u'SimHei']
mpl.rcParams['axes.unicode_minus'] = False
iris_feature = u'花萼长度', u'花萼宽度', u'花瓣长度', u'花瓣宽度'
path = 'datas/iris.data' # 数据文件路径
data = pd.read_csv(path, header=None)
x_prime = data[list(range(4))]
y = pd.Categorical(data[4]).codes
#进行特征比较
feature_pairs = [[0, 1], [0, 2], [0, 3], [1, 2], [1, 3], [2, 3]]
plt.figure(figsize=(9, 6), facecolor='w')
for i, pair in enumerate(feature_pairs):
#获取数据
x = x_prime[pair]
#决策树学习
clf = DecisionTreeClassifier(criterion='gini', max_depth=5)
clf.fit(x, y)
y_hat = clf.predict(x)
score = clf.score(x, y)
y2 = y.reshape(-1)
c = np.count_nonzero(y_hat == y) #统计预测正确的个数
print ('特征: ', iris_feature[pair[0]], ' + ', iris_feature[pair[1]])
print ('\t预测正确数目:', c)
print ('\t准确率: %.2f%%' % (score*100))
N, M = 500, 500 # 横纵各采样多少个值
x1_min, x2_min = x.min()
x1_max, x2_max = x.max()
t1 = np.linspace(x1_min, x1_max, N)
t2 = np.linspace(x2_min, x2_max, M)
x1, x2 = np.meshgrid(t1, t2) # 生成网格采样点
x_test = np.dstack((x1.flat, x2.flat))[0] # 测试点
cm_light = mpl.colors.ListedColormap(['#A0FFA0', '#FFA0A0', '#A0A0FF'])
cm_dark = mpl.colors.ListedColormap(['g', 'r', 'b'])
y_hat = clf.predict(x_test) # 预测值
y_hat = y_hat.reshape(x1.shape)
plt.subplot(2, 3, i+1)
plt.pcolormesh(x1, x2, y_hat, cmap=cm_light) # 预测值
plt.scatter(x[pair[0]], x[pair[1]], c=y, edgecolors='k', cmap=cm_dark) # 样本
plt.xlabel(iris_feature[pair[0]], fontsize=10)
plt.ylabel(iris_feature[pair[1]], fontsize=10)
plt.xlim(x1_min, x1_max)
plt.ylim(x2_min, x2_max)
plt.grid()
plt.title(u'准确率:%.2f%%' % (score * 100), fontdict={'fontsize':15})
plt.suptitle(u'鸢尾花数据在决策树中两两特征属性对目标属性的影响', fontsize=18, y = 1)
plt.tight_layout(2)
plt.subplots_adjust(top=0.92)
plt.show()
特征: 花萼长度 + 花萼宽度
预测正确数目: 127
准确率: 84.67%
特征: 花萼长度 + 花瓣长度
预测正确数目: 148
准确率: 98.67%
特征: 花萼长度 + 花瓣宽度
预测正确数目: 146
准确率: 97.33%
特征: 花萼宽度 + 花瓣长度
预测正确数目: 146
准确率: 97.33%
特征: 花萼宽度 + 花瓣宽度
预测正确数目: 145
准确率: 96.67%
特征: 花瓣长度 + 花瓣宽度
预测正确数目: 149
准确率: 99.33%
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