Apriori算法是一种在数据集中寻找频繁项集的有效方法。它是基于一个有趣的原理,被称为Apriori原理:如果一个项集是频繁的,那么它所有的子集也是频繁的。为了理解这个过程,想象其中一个疯狂的购物者,他每次都买三样东西:鸡蛋,牛奶,和黄油。那么,任何由这三样东西组成的小购物集,如牛奶和黄油,牛奶和鸡蛋等,都可以被认为是频繁的。

我们一步步从Python代码中战胜这个名为频繁项集挖掘的巨人。为了使事情变得有趣,我们将数据集设想为一个超市货架的挑战,货架上放着各种各样的商品,我们的目标是找出那些经常一起被购买的商品。

首先,伸开你的拳头,准备写代码,首先需要引入必要的Python库。

import numpy as np
import pandas as pd
from mlxtend.preprocessing import TransactionEncoder
from mlxtend.frequent_patterns import apriori

Python有一些可用的库已经简化了Apriori算法的实现,在这个例子中,我们将使用mlxtend库。

第一步是定义我们的数据集。让我们假设有一个小规模的超市,有以下几个交易:

data = [['牛奶', '鸡蛋', '黄油'],
        ['面包', '牛奶', '鸡蛋', '苹果'],
        ['面包', '牛奶', '黄油', '啤酒'],
        ['面包', '啤酒', '鸡蛋'],
        ['面包', '牛奶', '啤酒', '黄油'],
        ['牛奶', '鸡蛋'],
        ['牛奶', '啤酒', '黄油'],
        ['面包', '黄油']]

然后,我们需要对数据进行预处理,将其转换为适合进行Apriori算法的格式,我们可以使用TransactionEncoder进行以下操作:

te = TransactionEncoder()
te_data = te.fit(data).transform(data)
df = pd.DataFrame(te_data, columns=te.columns_)

形象地说,我们刚刚做的处理就像给超市每一种商品的购买情况进行了一个“盘点”, 商品是否出现在某一交易中,我们记录为True,否则为False。

现在,轮到Apriori算法发挥作用了。定义一个最小支持度,并使用以上处理后的数据,我们可以调用apriori方法:

frequent_itemsets = apriori(df, min_support=0.1, use_colnames=True)
frequent_itemsets

经过运行,你会看到一些集合出现,每个集合的支持度也会给出。这些集合就是你想要的,经常一起被购买的商品组合。不要忘记,min_support参数将决定频繁项集的数量和大小,你可以根据自己的需要进行更改。

这个过程就如同打开一个神秘的宝箱,获得潜藏在数据中的知识。你愿意启动这次寻找宝藏的冒险了吗?别让你的代码在闲置中生锈,开始你的探索吧!

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最后修改:2023 年 11 月 05 日
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