决策树知识

什么是决策树?

决策树是一种类似“问答游戏”的工具,用来帮助我们从一堆数据中做出决策。它的核心是逐步提问,根据回答,最终把问题分解到一个简单的选择上。

通俗理解:
就像玩“20个问题”游戏一样,每次问一个问题,把可能的答案范围缩小一部分,直到你找到答案。

原理:问问题,分叉直到结果

1.  提问: 从所有数据中找一个“最重要的问题”,问它可以把数据分成两部分(或更多部分)。
•   例如,问题可以是“苹果是否是红色的?”
2.  分叉: 根据答案,数据被分成不同的分组。
•   如果是“是”,就归到红色苹果那边;
•   如果是“否”,就归到其他颜色苹果那边。
3.  继续: 对每个分组,继续问下一个“最重要的问题”,重复以上步骤。
4.  停止: 直到分组中只有一个结果(或很少几个结果),就停止。

过程和结果:像一棵树一样,找到答案

•   树根(Root): 从最重要的问题开始(例如颜色)。
•   树枝(Branch): 根据问题的答案分裂。
•   叶子(Leaf): 最终的结果,比如“红苹果”或“青苹果”。

举个例子:超市分拣水果

假设你在超市负责分拣水果,想把苹果和橙子分开,决策树可以这样做:
1. 第一个问题:水果的颜色是红色吗?
• 如果是红色,进入“苹果”类别;
• 如果不是,进入“橙子”类别。
2. 再问:苹果是大的吗?
• 如果大,标为“红富士苹果”;
• 如果小,标为“蛇果苹果”。

决策树图:

       水果的颜色是红色吗?
             /    \
           是       否
          /          \
    苹果大吗?         橙子
    /      \

是(红富士) 否(蛇果)

结果:

通过一系列简单的问题,决策树可以快速、高效地将水果分类。最后每一片“叶子”代表一个明确的分类结果。

优点:

•   简单直观: 类似问答游戏,容易理解。
•   灵活实用: 能处理分类问题(苹果或橙子)和回归问题(预测价格)。

缺点:

•   容易过于复杂:问题多时,树会变得很大(过拟合)。
•   对噪声数据敏感:数据有异常时,结果可能偏差较大。

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