《老饼讲解机器学习》
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为预防模型过拟合,我们可以采用预剪枝和后剪枝方法
 1. 预剪枝:树构建过程,达到一定条件就停止生长
 2. 后剪枝是等树完全构建后,再剪掉一些节点。
本文讲述预剪枝,后剪枝请参考《sklearn决策树后剪枝》
一.预剪枝即调参
二.调参方法
先用默认值,让树完整生长,再参考完全生长的决策树的信息,通过参数,对过分生长的节点作出限制。
例子:
(1) 默认值预观察生长的树 
 
from sklearn.datasets import load_iris
from sklearn import tree
import numpy as np
import pandas as pd
#--------数据加载-----------------------------------
iris = load_iris()                          # 加载数据
X = iris.data
y = iris.target
#-------用最优参数训练模型------------------
clf = tree.DecisionTreeClassifier(random_state=0)
clf = clf.fit(X, y)  
depth = clf.get_depth()
leaf_node = clf.apply(X)
#-----观察各个叶子节点上的样本个数---------
df  = pd.DataFrame({"leaf_node":leaf_node,"num":np.ones(len(leaf_node)).astype(int)})
df  = df.groupby(["leaf_node"]).sum().reset_index(drop=False)
df  = df.sort_values(by='num').reset_index(drop=True)
print("\n==== 树深度:",depth," ============")
print("==各个叶子节点上的样本个数:==")
print(df) 
运行结果:
==== 树深度: 5  ============
==各个叶子节点上的样本个数:==
   leaf_node  num
0          6    1
1         11    1
2         15    1
3         10    2
4         14    2
5          8    3
6         16   43
7          5   47
8          1   50 
(2) 参数限制节点过分生长
我们可以看到,有很多叶子节点只有一两个样本,这样很容易过拟合,因此我们把min_samples_leaf 调为3:
#-------用新调整的参数训练模型------------------
clf = tree.DecisionTreeClassifier(random_state=0,max_depth=4,min_samples_leaf=10)
clf = clf.fit(X, y)  
depth = clf.get_depth()
leaf_node = clf.apply(X)
#-----观察各个叶子节点上的样本个数---------
df  = pd.DataFrame({"leaf_node":leaf_node,"num":np.ones(len(leaf_node)).astype(int)})
df  = df.groupby(["leaf_node"]).sum().reset_index(drop=False)
df  = df.sort_values(by='num').reset_index(drop=True)
print("\n==== 树深度:",depth," ============")
print("==各个叶子节点上的样本个数:==")
print(df) 
运行结果:
==== 树深度: 4  ============
==各个叶子节点上的样本个数:==
   leaf_node  num
0          6   11
1          9   11
2          7   14
3          5   29
4         10   35
5          1   50 
可以看到,最少的一个叶子,也有11个样本了。
在实际中,需要更灵活的思路,本文仅讲预剪枝的基本操作。
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