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一文读懂sklearn决策树参数详解(python代码)

《老饼讲解机器学习》http:ml.bbbdata.comteach#96目录一.sklearn决策树完整入参设置二.参数解释(一)训练参数(二)模型训练(三)模型训练后方

《老饼讲解机器学习》http://ml.bbbdata.com/teach#96

目录

一. sklearn决策树完整入参设置

 二. 参数解释

(一) 训练参数 

 (二) 模型训练

(三) 模型训练后方法与属性 

三.代码 



一. sklearn决策树完整入参设置

clf = tree.DecisionTreeClassifier(criterion="gini",splitter="best",max_depth=None,min_samples_split=2,min_samples_leaf=1,min_weight_fraction_leaf=0.,max_features=None,random_state=None,max_leaf_nodes=None,min_impurity_decrease=0.,min_impurity_split=None,class_weight=None,presort='deprecated',ccp_alpha=0.0) # sk-learn的决策树模型

 二. 参数解释

(一) 训练参数 


常用参数(因场景不同,以下参数最为常用)
class_weight  :设置各类别样本的权重,默认是各个样本权重一样,都为 1.
ccp_alpha    :剪枝时的alpha系数,需要剪枝时设置该参数,默认值是不会剪枝的。
random_state :需要每次训练都一样时,就需要设置该参数。
criterion      :节点质量评估函数(gini,entropy) (看似常用,实际不常用。)

预防过拟合参数(为防过拟合,可以尝试调整以下参数)
min_samples_leaf      :叶子节点最小样本数。
min_samples_split      :节点分枝最小样本个数
max_depth         :树分枝的最大深度
min_weight_fraction_leaf :叶子节点最小权重和
min_impurity_decrease  :节点分枝最小纯度增长量
max_leaf_nodes       :最大叶子节点数

树的多样性参数(训练弱树常用以下参数):
max_features:特征最大查找个数
splitter      :分枝时变量选择方式

明细解析如下: 

参数名称参数输入要求变量说明详细说明
criteriongini(默认),entropy节点质量评估函数gini为基尼系数,entropy为熵
splitterbest(默认),random分枝时变量选择方式random:随机选择,best:选择最好的变量
max_depth整数,None(默认)树分枝的最大深度为None时,树分枝深度无限制
min_samples_split整数或小数,默认2节点分枝最小样本个数节点样本>=min_samples_split时,允许分枝,如果小于该值,则不再分枝(也可以设为小数,此时当作总样本占比,即min_samples_split=ceil(min_samples_split *总样本数)
min_samples_leaf整数或小数,默认1叶子节点最小样本数左右节点都需要满足>=min_samples_leaf,才会将父节点分枝,如果小于该值,则不再分枝(也可以设为小数,此时当作总样本占比,即min_samples_split=ceil(min_samples_split *总样本数))
min_weight_fraction_leaf小数,默认值0叶子节点最小权重和节点作为叶子节点,样本权重总和必须>=min_weight_fraction_leaf,为0时即无限制。
max_features整数,小数,None(默认),
{"auto", "sqrt", "log2"}
特征最大查找个数先对max_features进行如下转换,统一转换成成整数。
整数:max_features=max_features
auto:max_features=sqrt(n_features)
sqrt:max_features=sqrt(n_features)
log2:max_features=log2rt(n_features)
小数:max_features=int(max_features * n_features)
None:max_features=n_features
如果max_features<特征个数&#xff0c;则会随机抽取max_features个特征&#xff0c;只在这max_features中查找特征进行分裂。
random_state整数&#xff0c;随机数实例&#xff0c;None(默认)训练过程中的随机种子。如果设定为非None值&#xff0c;则每次训练都会是一样的结果。
max_leaf_nodes整数&#xff0c;None(默认)最大叶子节点数。如果为None,则无限制。
min_impurity_decrease小数&#xff0c;默认0.节点分枝最小纯度增长量信息增益
min_impurity_split--已弃用
class_weight字典&#xff08;多输出为字典列表&#xff09;
&#xff0c;balanced&#xff0c;None&#xff08;默认&#xff09;
各类别样本的权重None:样本权重全为1
字典:{0:1,1:2}代表0类的样本权重为1&#xff0c;1类的样本权重为2.&#xff08;多输出时&#xff0c;格式为:[{0:1,1:2},{0:1,1:2}]&#xff09;
balanced:把总权重n_samples均分给各类&#xff0c;各类再均分给各个样本。例&#xff1a;有3个类别&#xff0c;10个样本&#xff0c;则每个类别平均权重为10/3,平均到某个类别的权重就为 (10/3)/类别样本数。公式&#xff1a;class_weight &#61; n_samples / (n_classes * np.bincount(y))。
presort--已弃用
ccp_alpha非负小数&#xff0c;默认0剪枝时的alpha系数默认0时即不剪枝

注&#xff1a;回归树DecisionTreeRegressor的入参与分类树基本相同&#xff0c;不同之处&#xff1a;
1.criterion可选值&#xff1a;mse:默认修士&#xff0c;均方差&#xff0c;mae&#xff1a;平均绝对差&#xff0c;friedman_mse&#xff1a;
2.没有class_weight

 (二) 模型训练

clf.fit(X,y) &#xff1a;模型训练 

(三) 模型训练后方法与属性 


-------------预测与评估---------------------
clf.predict(X)                   &#xff1a;预测X的类别
clf.predict_proba(X)        &#xff1a;预测X属于各类的概率
clf.predict_log_proba(X) &#xff1a;相当于 np.log(clf.predict_proba())
clf.apply(X)                     &#xff1a;返回样本预测节点的索引
clf.score(X,y)                  &#xff1a;返回准确率&#xff0c;即模型预测值与y不同的个数占比(支持样本权重&#xff1a;clf.score(X,y,sample_weight&#61;sample_weight))
clf.decision_path(np.array([0 ,1 ,2 ,1 ]).reshape(1, -1)).todense() : 返回决策路径&#xff1a;格式[ 1 1 0 0 0] &#xff0c;它代表通过了第0&#xff0c;第1个节点。

-----------------剪枝-------------------------
clf.cost_complexity_pruning_path(X, y) &#xff1a;返回 CCP(Cost Complexity Pruning代价复杂度剪枝)法的剪枝路径。
备注&#xff1a; CCP的计算方法请参考文章&#xff1a;《决策树后剪枝&#xff1a;CCP剪枝法》

--------------树信息--------------------------
clf.get_depth()           &#xff1a;返回树的深度
clf.get_n_leaves()      &#xff1a;叶子节点个数
clf.tree_.node_count  &#xff1a;总节点个数

--------------树明细数据--------------------------
左节点编号  :  clf.tree_.children_left  
右节点编号  :  clf.tree_.children_right  
分割的变量  :  clf.tree_.feature   
分割的阈值  :  clf.tree_.threshold
不纯度(gini) :  clf.tree_.impurity
样本个数     :  clf.tree_.n_node_samples  
样本分布     :  clf.tree_.value  
备注&#xff1a;详细解说请参考文章&#xff1a;《决策树训练后的模型数据》

--------------其它--------------------------
clf.feature_importances_  &#xff1a;各个特征的权重。
clf.get_params()                &#xff1a;查看模型的入参设置
如果想获取节点上样本的数据&#xff0c;sklearn不直接提供&#xff0c;但可以借用 clf.apply(X) &#xff0c;把原数据作为输入&#xff0c;间接获得。
备注&#xff1a;特征权重的计算方法&#xff1a;《决策特征权重feature_importances计算方法》


三.代码 

from sklearn.datasets import load_iris
from sklearn import tree#----------------数据准备----------------------------
iris &#61; load_iris() # 加载数据
#---------------模型训练----------------------------------
clf &#61; tree.DecisionTreeClassifier(criterion&#61;"gini",splitter&#61;"best",max_depth&#61;None,min_samples_split&#61;2,min_samples_leaf&#61;1,min_weight_fraction_leaf&#61;0.,max_features&#61;None,random_state&#61;None,max_leaf_nodes&#61;None,min_impurity_decrease&#61;0.,min_impurity_split&#61;None,class_weight&#61;None,presort&#61;&#39;deprecated&#39;,ccp_alpha&#61;0.0) # sk-learn的决策树模型
clf &#61; clf.fit(iris.data, iris.target) # 用数据训练树模型构建()
r &#61; tree.export_text(clf, feature_names&#61;iris[&#39;feature_names&#39;]) #训练好的决策树
#---------------模型预测结果------------------------
text_x &#61; iris.data[[0,1,50,51,100,101], :]
pred_target_prob &#61; clf.predict_proba(text_x) # 预测类别概率
pred_target &#61; clf.predict(text_x) # 预测类别#---------------打印结果---------------------------
print("\n&#61;&#61;&#61;模型&#61;&#61;&#61;&#61;&#61;&#61;")
print(r)
print("\n&#61;&#61;&#61;测试数据&#xff1a;&#61;&#61;&#61;&#61;&#61;")
print(text_x)
print("\n&#61;&#61;&#61;预测所属类别概率&#xff1a;&#61;&#61;&#61;&#61;&#61;")
print(pred_target_prob)
print("\n&#61;&#61;&#61;预测所属类别&#xff1a;&#61;&#61;&#61;&#61;&#61;&#61;")
print(pred_target)


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傲慢的寒风呼啸_539
这个家伙很懒,什么也没留下!
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