机器学习中常见的离散变量的编码方式 onehotencoder(独热编码)

本文详细介绍了一种常见的机器学习预处理技术——独热编码的具体应用。通过使用sklearn库中的OneHotEncoder,对数据集中的分类特征进行编码转换,将其转换为数值型特征,以便于机器学习算法处理。文章提供了完整的编码过程,包括数据读取、编码操作、结果验证及数据集更新。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

  • onehotencoder(独热编码)
# dataset为数据集  product_tags为需要编码的特征列(假设为第一列)
product_tags = dataset.iloc[:, :1]
from sklearn.preprocessing import OneHotEncoder
enc = OneHotEncoder(categories='auto').fit(product_tags)
res = enc.transform(product_tags).toarray()
res.shape # 查看编码后有多少列
enc.get_feature_names() # 查看每一列对应的特征
# 将编码得到的这些列拼接到原来的数据集后面 然后删除原来列就大功告成了
new_data = pd.concat([dataset, pd.DataFrame(res)],axis=1) # 拼接
new_data.head(10)
new_data.drop(['product_tags_1'],axis=1,inplace=True) # 删除原来列
new_data.columns  # 查看拼接后所有的列名
new_data  # 大功告成
### 关于独热编码的概念 独热编码是一种常见的数据预处理技术,在机器学习和数据分析领域被广泛采用。其核心目的是将离散型特征变量转换为连续型特征变量,从而使得这些特征能够更好地适应各种机器学习算法的需求[^1]。 通过独热编码,可以有效地避免数值大小关系对模型的影响。例如,对于类别型数据(如颜色、性别),如果直接将其映射到整数上,则可能引入不必要的顺序或权重意义。而独热编码则会将每个类别转化为独立的二进制向量表示,消除了这种潜在的误导性影响[^3]。 --- ### 独热编码的应用场景 独热编码通常适用于以下几种情况: 1. **分类属性的数据** 当输入数据包含一些具有有限类别的字段时,比如“国家”、“职业”等,可以通过独热编码来扩展成多个布尔类型的列,每列表示该样本是否属于某一特定类别[^2]。 2. **无序多值特性** 如果某些特征本身并没有天然的数量级含义或者逻辑上的先后次序,此时就应该考虑使用 one-hot 编码而不是简单的标签(Label Encoding)。 3. **增强模型表现力** 对于基于树结构的学习器来说,虽然它们可以直接接受原始形式下的字符串类型输入并自行划分区间;但对于线性回归之类的参数估计方法而言,经过 onehot 处理后的稀疏矩阵往往能带来更好的拟合效果[^4]。 需要注意的是,并不是所有的离散特征都需要做 OneHot 转换——只有当存在上述需求时才应该执行此操作。另外还要注意维度爆炸问题以及内存消耗等问题。 --- ### 实现方式 以下是两种主流编程语言中如何实现独热编码的具体例子: #### Python 中的实现 Python 提供了多种库支持快速完成这项工作,其中最常用的就是 `pandas` 和 `sklearn.preprocessing.OneHotEncoder`. ```python import pandas as pd from sklearn.preprocessing import OneHotEncoder # 示例 DataFrame data = {'color': ['red', 'blue', 'green']} df = pd.DataFrame(data) # 方法一:Pandas get_dummies() pd.get_dummies(df['color']) # 方法二:Sklearn 的 OneHotEncoder encoder = OneHotEncoder(sparse=False) encoded_data = encoder.fit_transform(df[['color']]) print(encoded_data) ``` 这段代码展示了利用 Pandas 函数 `get_dummies()` 或者 Scikit-Learn 类 `OneHotEncoder` 来生成新的特征集合的过程。 #### R 语言中的实现 同样地,在统计分析软件包 R 上也有相应的解决方案可供选用: ```r library(dplyr) library(caret) # 创建测试数据框 colors <- c('red','blue','yellow') df_r <- data.frame(color=colors) # 使用 dummies 包创建虚拟变量 dummy_df <- dummyVars(~ ., data=df_r)$transform(df_r) head(dummy_df) ``` 这里采用了两个不同的途径分别介绍了基础版 (dplyr) 及高级版本 (caret),两者都能达到相同的目的即把原来的因子转变成为若干个0/1标志位组成的宽表布局。 --- ### 总结 综上所述,独热编码是一项非常重要的技能点,它帮助我们解决了许多实际建模过程中遇到的问题。然而也要记住并非任何时候都适合运用这一手段,具体情况具体对待才是王道!
评论 1
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值