如何使用Python中的决策树进行分层抽样

2023-04-14 00:00:00 分层 如何使用 抽样

决策树是一种常见的机器学习算法,可用于分类和回归问题。在分类问题中,决策树将数据划分成不同的类别,并为每个类别分配一个标签。在回归问题中,决策树将输入变量映射到输出值,通常用于预测数值型变量的值。
分层抽样是一种从总体中随机选择样本的方法,其中样本从不同层次选择。例如,可以从总体中选择不同的区域来获取样本,从而确保总体的各个部分都被覆盖。
在Python中,可以使用scikit-learn库中的DecisionTreeClassifier类来实现决策树模型。分层抽样可通过分层的KFold交叉验证实现。以下是一个使用决策树进行分层抽样的示例代码,其中输入变量为字符串类型:

from sklearn.model_selection import train_test_split, StratifiedKFold
from sklearn.tree import DecisionTreeClassifier
import pandas as pd
# 示例数据集
data = pd.DataFrame({"text": ["pidancode.com", "pidancode.com", "皮蛋编程", "皮蛋编程"], "label": [0, 1, 0, 1]})
# 使用分层KFold交叉验证
skf = StratifiedKFold(n_splits=2)
for train_index, test_index in skf.split(data["text"], data["label"]):
    # 分别获取训练集和测试集
    X_train, X_test = data["text"].iloc[train_index], data["text"].iloc[test_index]
    y_train, y_test = data["label"].iloc[train_index], data["label"].iloc[test_index]
    # 构建决策树模型
    clf = DecisionTreeClassifier()
    clf.fit(X_train, y_train)
    # 在测试集上评估模型性能
    print(clf.score(X_test, y_test))

在此示例中,数据集包含两个字符串变量和一个二元分类变量(标签)。使用分层KFold交叉验证将数据集分为两个折叠,以确保两个标签的比例在每个折叠中都相同。然后从每个折叠中分别获取训练集和测试集,构建决策树模型,用测试集评估模型性能。

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