python 朴素贝叶斯

Posted 2022-12-13 阳光玻璃杯

这里的代码应该是学习《统计学习方法》的实验练习吧。代码实现的是《统计学习方法》中第四章朴素贝叶斯法的一个实例，实例如下：
、

实现的步骤也是按照书中的步骤，如有问题，谢谢指正。

import numpy as np
import pickle
import os

def creatDataAndLebels():
    Xa = [1,1,1,1,1,  2,2,2,2,2,  3,3,3,3,3]
    Xb = ['S','M','M','S','S',    'S','M','M','L','L'    ,'L','M','M','L','L']
    X = [Xa,Xb]
    Y = [-1,-1,1,1,-1,     -1,-1,1,1,1,    1,1,1,1,-1]
    return X,Y

def countFeatureCount(Xi,Y,x,y):
    count = 0
    for i in range(len(Xi)):
        if(Xi[i]==x and Y[i] == y):
            count += 1
    return count


def trainNB(X,Y):
    sizeY = len(Y)
    #计算Y中的类别，这里只有-1,和1，但是我们假装不知道，然后去统计Y中所有制
    YClass = set(Y)
    print(YClass)#1, -1
    #然后我们要计算每一种类别的数目。在这里也就是-1的个数和1的个数。
    PY = 
    PYClass = 
    for y in YClass:
        i=0
        for yy in Y:
            if y == yy:
                i += 1
        PY.setdefault(str(y),i/sizeY)
        PYClass.setdefault(str(y),i)  #这个方便后面计算条件概率
    print(PY)#1: 0.6, -1: 0.4
    print(PYClass)#1: 9, -1: 6
    #到这里，计算出了P(Y=ci)
    #接下来计算条件概率
    conditionP = 
    for Xi in X:
        XiClass = set(Xi)
        for x in XiClass:
            for y in YClass:
                count = countFeatureCount(Xi,Y,x,y)
                conditionP.setdefault(str(x)+str(y),count/PYClass[str(y)])
    print(conditionP)
    # '2-1': 0.3333333333333333, 'L1': 0.4444444444444444, 'L-1': 0.16666666666666666, '3-1': 0.16666666666666666, '31':0.4444444444444444,
    # 'M-1': 0.3333333333333333, 'S1': 0.1111111111111111, '11': 0.2222222222222222, '1-1': 0.5, 'M1': 0.4444444444444444, 'S-1': 0.5, '21': 0.3333333333333333
    #统计数所有特征的数目后，计算对应的概率
    #计算出条件概率后，学习结束，然后就可以预测了
    parameter = [PY,conditionP]
    fd = open("test.txt",'wb')
    pickle.dump(parameter,fd)
    fd.close()

def predictNB(parameter,inputdata):
    #print(parameter)
    PY = parameter[0]
    conditionP = parameter[1]
    result = 
    for y in PY:
        mul = PY[y]
        for x in inputdata:
            mul = mul * conditionP[str(x)+str(y)]
        result.setdefault(str(y),mul)
    best = 'bestLabel':'1','bestValue':0
    for y in result:
        if result[y] > best['bestValue']:
            best['bestLabel'] = y
            best['bestValue'] = result[y]
    #print(best)
    return best


def testTrain():
    X,Y = creatDataAndLebels()
    trainNB(X,Y)
    return None

def testPredict():
    fd = open("test.txt",'rb')
    parameter = pickle.load(fd)
    fd.close()
    a=[2,'M']
    #print(parameter[0])
    result = predictNB(parameter,a)
    return result['bestLabel']

result = testPredict()
print(result)

实验是这样的，必须首先执行testTrain方法学习训练数据，学习完成后，会将训练的结果写入文件。测试的时候，先从文件读取数据，然后根据数据的特征向量，计算输出。此处的程序并没有调用testTrain方法学习训练数据，因为之前已经训练过了。

测试结果如下：
输入[2,’M’]，输出1
输入[1,’S’]，输出-1