简单关联规则算法例题-9个顾客的编号为(T1,T2,T3,T4,T5,T6,T7,T8,T9),每一个顾客购买的商品记录{{I1,I2,I5}...},并使用python实现简单关联规则

2023-10-11 01:50

本文主要是介绍简单关联规则算法例题-9个顾客的编号为(T1,T2,T3,T4,T5,T6,T7,T8,T9),每一个顾客购买的商品记录{{I1,I2,I5}...},并使用python实现简单关联规则,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

题目: 简单关联规则算法例题-9个顾客的编号为(T1,T2,T3,T4,T5,T6,T7,T8,T9),每一个顾客购买的商品记录{{I1,I2,I5},{I2,I4},{I2,I3},{I1,I2,I4},{I1,I3},{I2,I3},{I1,I3},{I1,I2,I3,I5},{I1,I2,I3}},求频繁项集;并用python语言实现
解:

1.理论解答

1.1候选1-项集C1为:

项集数支持度计数
{I1}6
{I2}7
{I3}6
{I4}2
{I5}2

由于最小支持度为2/9=22%,因此最小支持度系数为2,将小于最小支持度系数的去掉,得到1-L1:

1.2 频繁1-项集 1-L1

频繁项集支持度计数
{I1}6
{I2}7
{I3}6
{I4}2
{I5}2

1.3 候选2-项集C2为:

项集数支持度计数
{I1,I2}6
{I1,I3}7
{I1,I4}6
{I1,I5}2
{I2,I3}2
{I2,I4}2
{I2,I5}2
{I3,I4}0
{I3,I5}1
{I4,I5}0

将小于最小支持度系数去掉后,得到2-L2:

1.4 频繁2-项集2-L2

频繁项集支持度计数
{I1,I2}6
{I1,I3}7
{I1,I4}6
{I1,I5}2
{I2,I3}2
{I2,I4}2
{I2,I5}2

1.5 候选3-项集C3为:

项集数支持度计数
{I1,I2,I3}2
{I1,I2,I5}2
{I1,I3,I5}1
{I2,I3,I4}0
{I2,I3,I5}1
{I2,I4,I5}1

将小于最小支持度系数去掉后,得到3-L3:

1.6 频繁3-项集3-L3

频繁项集支持度计数
{I1,I2,I3}2
{I1,I2,I5}2

随后进行候选4项集,已经找不到大于等于最小支持度系数的项集,算法结束,最终得到的频繁项集和所对应的支持度计数为:

频繁项集支持度计数
{I1}6
{I2}7
{I3}6
{I4}2
{I5}2
{I1,I2}6
{I1,I3}7
{I1,I4}6
{I1,I5}2
{I2,I3}2
{I2,I4}2
{I2,I5}2
{I1,I2,I3}2
{I1,I2,I5}2

2.python代码实现:

2.1 获取数据集

data_set = [['I1', 'I2', 'I5'], ['I2', 'I4'], ['I2', 'I3'], ['I1', 'I2', 'I4'], ['I1', 'I3'], ['I2', 'I3'],['I1', 'I3'], ['I1', 'I2', 'I3', 'I5'], ['I1', 'I2', 'I3']]

可根据实际情况换成其他数据集。

2.2 定义最小支持度和最小置信度

min_sup = 0.2
min_con = 0.8

2.3. 封装程序需要的各个函数

(1)获取下一个频繁项集

# 获取下一个频繁项集
def get_next_fre_item_set(data_set, fre_item_set, can_item_len, min_sup_num):fre_items = list(fre_item_set.keys())next_fre_item_set = {}for i in range(len(fre_items) - 1):for j in range(i + 1, len(fre_items)):tempi = set()if isinstance(fre_items[i], str):tempi.add(fre_items[i])else:tempi = set(list(fre_items[i]))tempj = set()if isinstance(fre_items[j], str):tempj.add(fre_items[j])else:tempj = set(list(fre_items[j]))tempi.update(tempj)if len(tempi) > can_item_len:continueif tempi in list(set(item) for item in next_fre_item_set.keys()):continuefor record in data_set:if tempi.issubset(set(record)):if tempi in list(set(item) for item in next_fre_item_set.keys()):next_fre_item_set[tuple(tempi)] += 1else:next_fre_item_set[tuple(tempi)] = 1for key in list(next_fre_item_set.keys()):if next_fre_item_set[key] < min_sup_num:del next_fre_item_set[key]if len(list(next_fre_item_set.keys())) < 1:return Noneelse:return next_fre_item_set

(2)获取所有的频繁项集

# 获取频繁项集
def get_fre_item_sets(data_set, min_sup):num_record = len(data_set)min_sup_num = min_sup * num_recordfre_item_sets = []fre_item_sets.append({})# 统计每个元素的频次for record in data_set:for item in record:if item in fre_item_sets[0].keys():fre_item_sets[0][item] += 1else:fre_item_sets[0][item] = 1# 删除低于最小支持度的项for item in list(fre_item_sets[0].keys()):if fre_item_sets[0][item] < min_sup_num:del fre_item_sets[0][item]can_item_len = 2while True:if len(fre_item_sets[can_item_len - 2]) < 2:breakelse:next_fre_item_set = get_next_fre_item_set(data_set, fre_item_sets[can_item_len - 2], can_item_len,min_sup_num)if next_fre_item_set == None:breakelse:fre_item_sets.append(next_fre_item_set)can_item_len += 1return fre_item_sets

(3) 计算置信度

# 计算置信度
def calculate_confidence(fre_item_sets, subset, fre_item):len_mother = len(subset)len_son = len(fre_item)mother_key = Noneson_key = Noneif len_mother == 1:mother_key = subset[0]else:mother_keys = list(fre_item_sets[len_mother - 1].keys())for i in range(len(mother_keys)):if set(subset) == set(mother_keys[i]):mother_key = mother_keys[i]breakson_keys = list(fre_item_sets[len_son - 1].keys())for i in range(len(son_keys)):if set(fre_item) == set(son_keys[i]):son_key = son_keys[i]breakreturn fre_item_sets[len_son - 1][son_key] / fre_item_sets[len_mother - 1][mother_key]

(4)获取关联规则

# 获取关联规则
def get_association_rules(fre_item_sets, min_con):def subsets(itemset):N = len(itemset)subsets = []for i in range(1, 2 ** N - 1):tmp = []for j in range(N):if (i >> j) % 2 == 1:tmp.append(itemset[j])subsets.append(tmp)return subsetsassociation_rules = []for i in range(1, len(fre_item_sets)):fre_item_set = fre_item_sets[i]for fre_item in list(fre_item_set.keys()):tmp = {}all_subsets = subsets(fre_item)for s1 in range(len(all_subsets) - 1):for s2 in range(s1 + 1, len(all_subsets)):subset1 = all_subsets[s1]subset2 = all_subsets[s2]if len(subset1) + len(subset2) == len(fre_item) and len(set(subset1) & set(subset2)) == 0:confidence = calculate_confidence(fre_item_sets, subset1, fre_item)if confidence > min_con:temp = str(subset1) + ' > ' + str(subset2)tmp[temp] = confidenceconfidence = calculate_confidence(fre_item_sets, subset2, fre_item)if confidence > min_con:temp = str(subset2) + ' > ' + str(subset1)tmp[temp] = confidenceif tmp.keys():association_rules.append(tmp)return association_rules

2.4 使用以上函数进行关联规则的提取

(1)获取频繁项集并打印

fre_item_sets = get_fre_item_sets(data_set, min_sup)for i in fre_item_sets:print(i)

打印出的频繁项集如下,字典的value为出现的频次如下图所示:
在这里插入图片描述
(2)根据频繁项集获取关联规则

association_rules = get_association_rules(fre_item_sets, min_con)
for i in association_rules:print(i)

打印出的关联规则如下,字典的value为置信度如下图所示:
在这里插入图片描述

这篇关于简单关联规则算法例题-9个顾客的编号为(T1,T2,T3,T4,T5,T6,T7,T8,T9),每一个顾客购买的商品记录{{I1,I2,I5}...},并使用python实现简单关联规则的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/184655

相关文章

Python版本信息获取方法详解与实战

《Python版本信息获取方法详解与实战》在Python开发中,获取Python版本号是调试、兼容性检查和版本控制的重要基础操作,本文详细介绍了如何使用sys和platform模块获取Python的主... 目录1. python版本号获取基础2. 使用sys模块获取版本信息2.1 sys模块概述2.1.1

一文详解Python如何开发游戏

《一文详解Python如何开发游戏》Python是一种非常流行的编程语言,也可以用来开发游戏模组,:本文主要介绍Python如何开发游戏的相关资料,文中通过代码介绍的非常详细,需要的朋友可以参考下... 目录一、python简介二、Python 开发 2D 游戏的优劣势优势缺点三、Python 开发 3D

Python函数作用域与闭包举例深度解析

《Python函数作用域与闭包举例深度解析》Python函数的作用域规则和闭包是编程中的关键概念,它们决定了变量的访问和生命周期,:本文主要介绍Python函数作用域与闭包的相关资料,文中通过代码... 目录1. 基础作用域访问示例1:访问全局变量示例2:访问外层函数变量2. 闭包基础示例3:简单闭包示例4

Python实现字典转字符串的五种方法

《Python实现字典转字符串的五种方法》本文介绍了在Python中如何将字典数据结构转换为字符串格式的多种方法,首先可以通过内置的str()函数进行简单转换;其次利用ison.dumps()函数能够... 目录1、使用json模块的dumps方法:2、使用str方法:3、使用循环和字符串拼接:4、使用字符

Python版本与package版本兼容性检查方法总结

《Python版本与package版本兼容性检查方法总结》:本文主要介绍Python版本与package版本兼容性检查方法的相关资料,文中提供四种检查方法,分别是pip查询、conda管理、PyP... 目录引言为什么会出现兼容性问题方法一:用 pip 官方命令查询可用版本方法二:conda 管理包环境方法

深入理解Mysql OnlineDDL的算法

《深入理解MysqlOnlineDDL的算法》本文主要介绍了讲解MysqlOnlineDDL的算法,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小... 目录一、Online DDL 是什么?二、Online DDL 的三种主要算法2.1COPY(复制法)

基于Python开发Windows自动更新控制工具

《基于Python开发Windows自动更新控制工具》在当今数字化时代,操作系统更新已成为计算机维护的重要组成部分,本文介绍一款基于Python和PyQt5的Windows自动更新控制工具,有需要的可... 目录设计原理与技术实现系统架构概述数学建模工具界面完整代码实现技术深度分析多层级控制理论服务层控制注

pycharm跑python项目易出错的问题总结

《pycharm跑python项目易出错的问题总结》:本文主要介绍pycharm跑python项目易出错问题的相关资料,当你在PyCharm中运行Python程序时遇到报错,可以按照以下步骤进行排... 1. 一定不要在pycharm终端里面创建环境安装别人的项目子模块等,有可能出现的问题就是你不报错都安装

Python打包成exe常用的四种方法小结

《Python打包成exe常用的四种方法小结》本文主要介绍了Python打包成exe常用的四种方法,包括PyInstaller、cx_Freeze、Py2exe、Nuitka,文中通过示例代码介绍的非... 目录一.PyInstaller11.安装:2. PyInstaller常用参数下面是pyinstal

Python爬虫HTTPS使用requests,httpx,aiohttp实战中的证书异步等问题

《Python爬虫HTTPS使用requests,httpx,aiohttp实战中的证书异步等问题》在爬虫工程里,“HTTPS”是绕不开的话题,HTTPS为传输加密提供保护,同时也给爬虫带来证书校验、... 目录一、核心问题与优先级检查(先问三件事)二、基础示例:requests 与证书处理三、高并发选型: