Python中的简单决策树（嵌套if语句）？

Posted 2023-03-12

【中文标题】Python中的简单决策树（嵌套if语句）？

【英文标题】：Simple decision tree (nested if-statement) in Python?

【发布时间】：2020-04-08 08:10:14

【问题描述】：

我想在 JSON 中定义一个嵌套的 if-statement 并使用 Python 对其进行测试。我正在考虑一个带有嵌套分支的简单决策树，并进行递归测试。

伪代码：

# is_valid = (a == b OR a == a) AND c == c  # True
tree = 
    branches: [
        
            value1: 'a',
            operator: '==',
            value2: 'b',
            child_connector: 'or'
            children: [
                
                    value1: 'a',
                    operator: '==',
                    value2: 'a'
                   
            ]
        ,
        
            connector: 'and',
            value1: 'c',
            operator: '==',
            value2: 'c'
        
    ]


def is_tree_valid(tree):
    # TODO
    return

is_valid = is_tree_valid(tree)

当我在 Google 上搜索决策树时，我发现了很多与 AI 相关的内容，但往往过于深入。我正在寻找一些简单的东西，并猜测这是一个常见的话题，并且经常被重新发明。

我会感谢代码 sn-ps、模块或任何其他建议来完成 is_tree_valid()。

提前致谢！

【问题讨论】：

is_tree_valid() 内部的逻辑难道不取决于您对“有效”的定义吗？我不完全清楚您要完成的工作，但请查看内置的ast module。您可能正在重新发明***。

在制作原型时，我会创建key_name: validation_func 的映射并使用它。它有点笨重，但适用于较小的问题。但是您的 dict 看起来像是在重新发明 LR 解析器。看看PLY 包。您必须学习一些 lex 和 yacc，但是如果您正在创建某种语句语言/语法，那么从一开始就以正确的方式进行操作将对您以后大有裨益。 ast 是一个选项，但 IIRC 它仅适用于 Python 语法。

@BłażejMichalik 非常感谢您提供的链接和关键字。树会更复杂，这只是一个非常简化的示例。

a/b/c 代表什么？这些只是文字（这将是微不足道的），还是您的（Python）评估者知道的某种值？

@Mr.B.：当然，但代码中最复杂的部分是调用这些函数（或识别已经获得的结果）。

【参考方案1】：

这与算法一样重要，但将它们设计在一起只是合理的。要评估的表达式的最简单编码是AST 的直接翻译：

  "operator": "and",
  "left": 
    "operator": "or",
    "left": 
      "operator": "==",
      "left": "a",
      "right": "b"
    ,
    "right": 
      "operator": "==",
      "left": "a",
      "right": "a"
    
  ,
  "right": 
    "operator": "==",
    "left": "c",
    "right": "c"
  

然后（解析成明显的 Python 结构后），求值看起来像

def evaluate(node):
  try: op=node['operator']
  except TypeError: return node  # leaf
  l=evaluate(node['left'])
  r=node['right']  # not evaluated yet
  if op=='==': return l==evaluate(r)
  elif op=='and': return l and evaluate(r)
  elif op=='or': return l or evaluate(r)
  else: raise ValueError("unknown operator: %r"%op)

【讨论】：

非常感谢您提供这个sn-p。我没有看到任何括号，这意味着层次结构将保持平坦，对吗？它如何处理，例如(a == b OR a == a) AND c == c？

@Mr.B.：JSON 的嵌套深度与表达式一样；括号（它们不会被优先级暗示）由对象层次结构暗示。在这种情况下，or 是 and 的左操作数。

啊，当然是嵌套的。 :-) 我期待明天用一个新鲜的大脑来测试它。再次非常感谢您。