朴素贝叶斯算法的python实现

水深无声 2022-09-26 03:04 40阅读 0赞

# 朴素贝叶斯 #

## 算法优缺点 ##

*  ### 优点：在数据较少的情况下依然有效，可以处理多类别问题 ###
 *  ### 缺点：对输入数据的准备方式敏感 ###
 *  ### 适用数据类型：标称型数据 ###

## 算法思想： ##

朴素贝叶斯  
比如我们想判断一个邮件是不是垃圾邮件，那么我们知道的是这个邮件中的词的分布，那么我们还要知道：垃圾邮件中某些词的出现是多少，就可以利用贝叶斯定理得到。  
朴素贝叶斯分类器中的一个假设是：每个特征同等重要

## 函数 ##

`loadDataSet()`

### 创建数据集，这里的数据集是已经拆分好的单词组成的句子，表示的是某论坛的用户评论，标签1表示这个是骂人的 ###

`createVocabList(dataSet)`

### 找出这些句子中总共有多少单词，以确定我们词向量的大小 ###

`setOfWords2Vec(vocabList, inputSet)`

### 将句子根据其中的单词转成向量，这里用的是伯努利模型，即只考虑这个单词是否存在 ###

`bagOfWords2VecMN(vocabList, inputSet)`

### 这个是将句子转成向量的另一种模型，多项式模型，考虑某个词的出现次数 ###

`trainNB0(trainMatrix,trainCatergory)`

### 计算P(i)和P(w\[i\]|C\[1\])和P(w\[i\]|C\[0\])，这里有两个技巧，一个是开始的分子分母没有全部初始化为0是为了防止其中一个的概率为0导致整体为0，另一个是后面乘用对数防止因为精度问题结果为0 ###

`classifyNB(vec2Classify, p0Vec, p1Vec, pClass1)`

### 根据贝叶斯公式![170027265418643.png][]计算这个向量属于两个集合中哪个的概率高    ###

#coding=utf-8
    from numpy import *
    def loadDataSet():
        postingList=[['my', 'dog', 'has', 'flea', 'problems', 'help', 'please'],
                     ['maybe', 'not', 'take', 'him', 'to', 'dog', 'park', 'stupid'],
                     ['my', 'dalmation', 'is', 'so', 'cute', 'I', 'love', 'him'],
                     ['stop', 'posting', 'stupid', 'worthless', 'garbage'],
                     ['mr', 'licks', 'ate', 'my', 'steak', 'how', 'to', 'stop', 'him'],
                     ['quit', 'buying', 'worthless', 'dog', 'food', 'stupid']]
        classVec = [0,1,0,1,0,1]    #1 is abusive, 0 not
        return postingList,classVec
    
    #创建一个带有所有单词的列表
    def createVocabList(dataSet):
        vocabSet = set([])
        for document in dataSet:
            vocabSet = vocabSet | set(document)
        return list(vocabSet)
        
    def setOfWords2Vec(vocabList, inputSet):
        retVocabList = [0] * len(vocabList)
        for word in inputSet:
            if word in vocabList:
                retVocabList[vocabList.index(word)] = 1
            else:
                print 'word ',word ,'not in dict'
        return retVocabList
    
    #另一种模型    
    def bagOfWords2VecMN(vocabList, inputSet):
        returnVec = [0]*len(vocabList)
        for word in inputSet:
            if word in vocabList:
                returnVec[vocabList.index(word)] += 1
        return returnVec
    
    def trainNB0(trainMatrix,trainCatergory):
        numTrainDoc = len(trainMatrix)
        numWords = len(trainMatrix[0])
        pAbusive = sum(trainCatergory)/float(numTrainDoc)
        #防止多个概率的成绩当中的一个为0
        p0Num = ones(numWords)
        p1Num = ones(numWords)
        p0Denom = 2.0
        p1Denom = 2.0
        for i in range(numTrainDoc):
            if trainCatergory[i] == 1:
                p1Num +=trainMatrix[i]
                p1Denom += sum(trainMatrix[i])
            else:
                p0Num +=trainMatrix[i]
                p0Denom += sum(trainMatrix[i])
        p1Vect = log(p1Num/p1Denom)#处于精度的考虑，否则很可能到限归零
        p0Vect = log(p0Num/p0Denom)
        return p0Vect,p1Vect,pAbusive
        
    def classifyNB(vec2Classify, p0Vec, p1Vec, pClass1):
        p1 = sum(vec2Classify * p1Vec) + log(pClass1)    #element-wise mult
        p0 = sum(vec2Classify * p0Vec) + log(1.0 - pClass1)
        if p1 > p0:
            return 1
        else: 
            return 0
            
    def testingNB():
        listOPosts,listClasses = loadDataSet()
        myVocabList = createVocabList(listOPosts)
        trainMat=[]
        for postinDoc in listOPosts:
            trainMat.append(setOfWords2Vec(myVocabList, postinDoc))
        p0V,p1V,pAb = trainNB0(array(trainMat),array(listClasses))
        testEntry = ['love', 'my', 'dalmation']
        thisDoc = array(setOfWords2Vec(myVocabList, testEntry))
        print testEntry,'classified as: ',classifyNB(thisDoc,p0V,p1V,pAb)
        testEntry = ['stupid', 'garbage']
        thisDoc = array(setOfWords2Vec(myVocabList, testEntry))
        print testEntry,'classified as: ',classifyNB(thisDoc,p0V,p1V,pAb)
        
        
    def main():
        testingNB()
        
    if __name__ == '__main__':
        main()

[170027265418643.png]: /images/20220717/13b45ed137f84831a384e6d4775d34ce.png