LISP-决策

什么是LISP?

LISP是LISt Processing的缩写，是一种编程语言，于1958年由美国计算机科学家John McCarthy发明。LISP作为第二古老的高级编程语言之一，它是一种函数式编程语言和元编程语言。LISP中最常见的基本数据结构是列表（list）。

决策树

决策树是一种监督学习算法，它可以用于分类和回归问题。在决策树算法中，我们构造一棵树，并根据数据集的特征，将其划分为不同的子集。

特别地，对于分类问题，决策树根据样本的特征，将其划分为不同的类别。对于回归问题，决策树则对样本进行拟合。

LISP中的决策树

在LISP中，我们可以使用决策树算法，构建决策树模型。

下面是一个使用LISP实现决策树算法的示例：

(defun build-decision-tree (dataset features target)
  (if (or (null dataset) (null features))
      (when dataset
        (let ((values (mapcar #'last dataset))
              (counts (sort (mapcar #'(lambda (x) (cons x (length (delq nil (remove x values))))) values) #'> :key #'cdr)))
          (list (cdr (car counts)) (car (car counts)))))
      (let ((left-data nil) (right-data nil) (divide-value nil))
        (mapc #'(lambda (value)
                  (if (equal (caddr value) (cadar dataset))
                      (setq left-data (cons (cdr value) left-data))
                      (setq right-data (cons (cdr value) right-data)))
                  (when (not divide-value) (setq divide-value (cadddr value))))
              (sort dataset #'> :key #'(lambda (x) (nth (position (cadr x) features :test #'equal) (car x)))))
        (if (or (not left-data) (not right-data))
            (let ((values (mapcar #'last dataset))
                  (counts (sort (mapcar #'(lambda (x) (cons x (length (delq nil (remove x values))))) values) #'> :key #'cdr)))
              (list (cdr (car counts)) (car (car counts))))
            (let ((left-tree (build-decision-tree left-data (delete (cadar dataset) features :test #'equal) target))
                  (right-tree (build-decision-tree right-data (delete (cadar dataset) features :test #'equal) target)))
              (list (cadar dataset) divide-value left-tree right-tree))))))

(defun print-decision-tree (tree indent)
  (if (atom tree)
      (format t "~%~V@@" indent "==> " tree)
      (progn (format t "~%~V@[~A (= ~A) ~%" indent (car tree) (cadr tree))
             (print-decision-tree (caddr tree) (+ indent 4))
             (print-decision-tree (cadddr tree) (+ indent 4))
             (format t "~V@])" indent))))


(defvar *training-data* '((1 2 3 "yes") (1 2 2 "no") (2 1 3 "yes") (3 3 1 "yes") (3 1 2 "no") (2 2 2 "yes") (1 3 3 "no") (3 3 3 "no") (1 1 1 "no") (2 3 3 "no") (3 2 2 "yes") (2 1 1 "yes")))

(defvar *features* '(a b c))

(defvar *target* 'd)


(defun test-decision-tree ()
  (let ((tree (build-decision-tree *training-data* *features* *target)))
    (print-decision-tree tree 0))))

代码分析

上述代码中，我们使用LISP语言实现了一个决策树算法。可以看到，我们首先定义了一个函数build-decision-tree，用于构建决策树。

接着，我们定义了另一个函数print-decision-tree，用于打印我们构建的决策树。其中，print-decision-tree函数采用递归方式，对于每个节点，我们首先判断它是不是叶子节点，如果是，则直接输出它的值。如果不是，则递归打印它的左右节点。

在test-decision-tree函数中，我们调用了build-decision-tree函数构建决策树，并调用print-decision-tree函数打印决策树。

总结

LISP是一种函数式编程语言和元编程语言，它可以用于构建各种不同类型的算法。在本篇文章中，我们使用LISP实现了一个决策树算法，并使用test-decision-tree函数测试函数的有效性。