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package Apriori
import (
"bufio"
"io"
"log"
"os"
"strconv"
"strings"
)
const (
MIN_SUPPORT float64 = 0.2 // 最小支持度
MIN_CONF float64 = 0.8 // 最小置信度
)
type Apriori struct {
endTag bool
dCountMap map[int]int // k-1 频繁集的记数表
dKCountMap map[int]int // k 频繁集的记数表
record [][]string // 数据记录表
lable int // 用于输出时的一个标记, 记录当前在打印第几级关联集
confCount []float64 // 置信度记录表
confItemSet [][]string // 满足支持度的集合
}
func NewApriori() *Apriori {
return &Apriori{
endTag: false,
dCountMap: make(map[int]int),
dKCountMap: make(map[int]int),
record: make([][]string, 0),
lable: 1,
confCount: make([]float64, 0),
confItemSet: make([][]string, 0),
}
}
func (this *Apriori) result(confItemset2 [][]string) {
log.Println("********* 频繁模式挖掘结果 ***********")
for i := 0; i < len(confItemset2); i++ {
var ret string
j := 0
for j = 0; j < len(confItemset2[i])-3; j++ {
ret += confItemset2[i][j] + " "
}
ret += "---> "
ret += confItemset2[i][j] + " "
j++
ret += "相对支持度: " + confItemset2[i][j]
j++
ret += ", 自信度: " + confItemset2[i][j]
j++
log.Println(ret)
}
}
// 根据lkItemset,lItemset,dkCountMap2,dCountMap2求出满足自信度的集合
func (this *Apriori) getConfidencedItemset(lkItemSet, lItemSet [][]string, dkCountMap2, dCountMap2 map[int]int) {
for i := 0; i < len(lkItemSet); i++ {
this.getConfItem(lkItemSet[i], lItemSet, dkCountMap2[i], dCountMap2)
}
}
// 检验集合 list 是否满足最低自信度要求
// 若满足则在全局变量 confItemset 添加 list
func (this *Apriori) getConfItem(list []string, lItemSet [][]string, count int, dCountMap2 map[int]int) {
for i := 0; i < len(list); i++ {
testList := make([]string, 0)
for j := 0; j < len(list); j++ {
if i != j {
testList = append(testList, list[j])
}
}
index := this.findConf(testList, lItemSet) //查找testList中的内容在lItemset的位置
conf := float64(count) * 1.0 / float64(dCountMap2[index])
if conf > MIN_CONF { //满足自信度要求
testList = append(testList, list[i])
relativeSupport := float64(count) * 1.0 / float64(len(this.record)-1)
testList = append(testList, strconv.FormatFloat(relativeSupport, 'f', -1, 64))
testList = append(testList, strconv.FormatFloat(conf, 'f', -1, 64))
this.confItemSet = append(this.confItemSet, testList)
}
}
}
// 查找testList中的内容在lItemset的位置
func (this *Apriori) findConf(testList []string, lItemSet [][]string) int {
for i := 0; i < len(lItemSet); i++ {
notHaveTag := false
for j := 0; j < len(testList); j++ {
if !this.haveThisItem(testList[j], lItemSet[i]) {
notHaveTag = true
break
}
}
if !notHaveTag {
return i
}
}
return -1
}
//检验 list 中是否包含 str
func (this *Apriori) haveThisItem(str string, list []string) bool {
for i := 0; i < len(list); i++ {
if str == list[i] {
return true
}
}
return false
}
// 获取数据库记录
func (this *Apriori) getRecord(filename string) ([][]string, error) {
record := make([][]string, 0)
file, err := os.Open(filename)
if err != nil {
return nil, err
}
reader := bufio.NewReader(file)
for {
line, _, err := reader.ReadLine()
if err != nil || err == io.EOF {
break
}
log.Println(string(line))
lineStr := strings.Split(string(line), " ")
lineList := make([]string, 0)
for i := 0; i < len(lineStr); i++ {
if strings.HasSuffix(lineStr[i], "T") ||
strings.HasSuffix(lineStr[i], "YES") {
lineList = append(lineList, record[0][i])
} else if strings.HasSuffix(lineStr[i], "F") ||
strings.HasSuffix(lineStr[i], "NO") {
} else {
lineList = append(lineList, lineStr[i])
}
}
record = append(record, lineList)
}
file.Close()
return record, nil
}
// 求出cItemset中满足最低支持度集合
func (this *Apriori) getSupportedItemSet(cItemSet [][]string) [][]string {
end := true
supportedItemset := make([][]string, 0)
k := 0
for i := 0; i < len(cItemSet); i++ {
count := this.countFrequent(cItemSet[i]) //统计记录数
if count >= int(MIN_SUPPORT*float64(len(this.record)-1)) { // count值大于支持度与记录数的乘积,即满足支持度要求
if len(cItemSet[0]) == 1 {
this.dCountMap[k] = count
k++
} else {
this.dKCountMap[k] = count
k++
}
supportedItemset = append(supportedItemset, cItemSet[i])
end = false
}
}
this.endTag = end
return supportedItemset
}
// 统计数据库记录record中出现list中的集合的个数
func (this *Apriori) countFrequent(list []string) int {
count := 0
for i := 1; i < len(this.record); i++ {
notHavaThisList := false
for k := 0; k < len(list); k++ {
thisRecordHave := false
for j := 1; j < len(this.record[i]); j++ {
if list[k] == this.record[i][j] {
thisRecordHave = true
}
}
if !thisRecordHave { // 扫描一遍记录表的一行,
// 发现 list[i] 不在记录表的第j行中,即list不可能在 j 行中
notHavaThisList = true
break
}
}
if !notHavaThisList {
count++
}
}
return count
}
// 根据cItemset求出下一级的备选集合组,
// 求出的备选集合组中的每个集合的元素的个数比cItemset中的集合的元素大1
func (this *Apriori) getNextCandidate(cItemSet [][]string) [][]string {
nextItemSet := make([][]string, 0)
for i := 0; i < len(cItemSet); i++ {
tempList := make([]string, 0)
for k := 0; k < len(cItemSet[i]); k++ {
tempList = append(tempList, cItemSet[i][k])
}
for h := i + 1; h < len(cItemSet); h++ {
for j := 0; j < len(cItemSet[h]); j++ {
tempList = append(tempList, cItemSet[h][j])
if this.isSubSetInc(tempList, cItemSet) { // tempList的子集全部在cItemset中
copyValueHelpList := make([]string, 0)
for p := 0; p < len(tempList); p++ {
copyValueHelpList = append(copyValueHelpList, tempList[p])
}
if this.isHave(copyValueHelpList, nextItemSet) {
nextItemSet = append(nextItemSet, copyValueHelpList)
}
}
tempList = tempList[:len(tempList)-1]
}
}
}
return nextItemSet
}
// 检验 nextItemset 中是否包含 copyValueHelpList
func (this *Apriori) isHave(copyValueHelpList []string, nextItemset [][]string) bool {
for i := 0; i < len(nextItemset); i++ {
length := len(copyValueHelpList)
if length == len(nextItemset[i]) {
ii := 0
for ; ii < length; ii++ {
if copyValueHelpList[ii] != nextItemset[i][ii] {
break
}
}
if ii == length {
return false
}
}
}
return true
}
// 检验 tempList 是不是 cItemset 的子集
func (this *Apriori) isSubSetInc(tempList []string, cItemSet [][]string) bool {
haveTag := false
for i := 0; i < len(tempList); i++ { // k 集合 tempList 的子集是否都在 k-1 级频繁级中
testList := make([]string, 0)
for j := 0; j < len(tempList); j++ {
if i != j {
testList = append(testList, tempList[j])
}
}
length := len(testList)
for k := 0; k < len(cItemSet); k++ {
/***** 子集存在于k-1频繁集中 *****/
if length == len(cItemSet[k]) {
ii := 0
for ; ii < length; ii++ {
if testList[ii] != cItemSet[k][ii] {
break
}
}
if ii == length {
haveTag = true
// 子集存在于k-1频繁集中
break
}
}
/***** 子集存在于k-1频繁集中 *****/
}
if !haveTag {
return false
}
}
return haveTag
}
// 根据数据库记录求出第一级备选集
func (this *Apriori) findFirstCandidate() [][]string {
tableList := make([][]string, 0)
lineList := make([]string, 0)
size := 0
for i := 1; i < len(this.record); i++ {
for j := 1; j < len(this.record[i]); j++ {
if len(lineList) == 0 {
lineList = append(lineList, this.record[i][j])
} else {
haveThisItem := false
size = len(lineList)
for k := 0; k < size; k++ {
if lineList[k] == this.record[i][j] {
haveThisItem = true
break
}
}
if !haveThisItem {
lineList = append(lineList, this.record[i][j])
}
}
}
}
for i := 0; i < len(lineList); i++ {
helpList := make([]string, 0)
helpList = append(helpList, lineList[i])
tableList = append(tableList, helpList)
}
return tableList
}