Python实现的CART决策树与随机森林算法

随机森林是一种集成学习方法,通过构建多个CART分类决策树来提高分类准确性和稳定性。以下是实现步骤:

1. 数据处理与预处理

  • 首先,加载和清理数据,确保数据适合决策树的输入要求。
  • 将数据集划分为训练集和测试集。

2. 构建CART决策树

  • CART决策树是基于二叉树结构的分类方法。我们通过最大化基尼系数降低数据集的不纯度来构建树。
  • 对于每个节点,通过递归分割数据直到满足终止条件,形成决策树

3. 实现随机森林

  • 随机森林通过在训练过程中创建多个CART决策树,每棵树都在不同的数据子集上训练。
  • 通过Bagging方法对数据进行随机抽样,训练每棵树,从而减小模型的方差。

4. 模型评估与优化

  • 使用交叉验证评估模型,计算准确率、召回率等指标。
  • 通过调整树的数量和深度优化随机森林的表现。

5. 应用与案例

  • 使用构建的随机森林模型对新数据进行分类预测。
  • 可以应用于金融风控、图像识别等领域,以实现多样化分类需求。

随机森林结合了多棵决策树的结果,使得预测更为稳定、准确,广泛应用于各种分类任务。

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