public Expression(Operation operation, IExpressionMember member)
{
_operation = operation;
_members = new List <IExpressionMember>()
{
member
};
}
/// <summary>
/// Добавляет выражение в список выражений.
/// </summary>
/// <param name="member"></param>
public void AddMember(IExpressionMember member)
{
if (_operation == Operation.Neg)
{
throw new Exception("Unable to add an member.");
}
_members.Add(member);
}
public static dynamic Parse(string expression) //interface
{
expression = ReplaceStringsWithIndexes(expression); //because there can be strings like "12 + 8"
expression = CleanExpression(expression); //clean must be after replacing strings
expression = ReplaceBracketsWithIndexes(expression);
IExpressionMember ExpressionTreeRoot = BuildExpressionTree(expression);
return(SolveExpressionTree(ExpressionTreeRoot));
}
static dynamic SolveExpressionTree(IExpressionMember root)//recursive
{
if (root.GetType() == typeof(Function))
{
if ((root as Function).parameters == null)//function without parameters
{
return((root as Function).Evaluate(null));
}
List <dynamic> evaluated_params = new List <dynamic>();
foreach (var param in (root as Function).parameters)
{
evaluated_params.Add(SolveExpressionTree(param));
}
return((root as Function).Evaluate(evaluated_params.ToArray()));
}
else if (root.GetType() == typeof(Array))
{
List <int> evaluated_params = new List <int>();
foreach (var param in (root as Array).parameters)
{
evaluated_params.Add((int)SolveExpressionTree(param));
}
return((root as Array).Evaluate(evaluated_params.ToArray()));
}
else if (root.GetType() == typeof(Operand))
{
return((root as Operand).Evaluate());
}
else//if root type equals operator
{
List <dynamic> evaluated_operands = new List <dynamic>();
foreach (var operand in (root as Operator).Operands)
{
evaluated_operands.Add(SolveExpressionTree(operand));
}
return((root as Operator).Evaluate(evaluated_operands.ToArray()));
}
}
/// <summary>
/// Производит обучение.
/// </summary>
/// <param name="learningExamples"></param>
/// <param name="starSize"></param>
/// <param name="heapSize"></param>
/// <param name="isRandom"></param>
public void Learn(List <LearnableExample> learningExamples, int starSize = 3, int heapSize = 3,
bool isRandom = false)
{
if (learningExamples == null || learningExamples.Count == 0)
{
throw new ArgumentException("Недопустимый список атрибутов.");
}
if (starSize < 1)
{
throw new ArgumentException("Недопустимое значение StarSize: " + starSize + ".");
}
// список записей вида «значение типа решающего атрибута», «список положительных примеров», «список отрицательных примеров»
List <Tuple <AttributeValue, List <LearnableExample>, List <LearnableExample> > > CArr =
new List <Tuple <AttributeValue, List <LearnableExample>, List <LearnableExample> > >();
// тип решающего атрибута
AttributeType attributeType = learningExamples[0].DecisiveAttribute.Type;
_cover = new List <ProductionRule>();
// цикл по всем значениям типа решающего атрибута
foreach (var value in attributeType.Values)
{
var cArr =
new Tuple <AttributeValue, List <LearnableExample>, List <LearnableExample> >(
new AttributeValue(attributeType, value),
new List <LearnableExample>(), new List <LearnableExample>());
CArr.Add(cArr);
// цикл по всем обучающим примерам
foreach (var example in learningExamples)
{
// если очередное значение типа решающего атрибута эквивалентно значению решающего атрибута очереднеого примера
if (value.Equals(example.DecisiveAttribute.Value))
{
cArr.Item2.Add(example);
}
else
{
cArr.Item3.Add(example);
}
}
Random random = new Random();
int nextSeed = 0;
// пока есть примеры в POS
while (cArr.Item2.Count > 0)
{
List <LearnableExample> NEG = new List <LearnableExample>(cArr.Item3);
nextSeed = isRandom ? random.Next(0, cArr.Item2.Count - 1) : nextSeed;
if (isRandom)
{
nextSeed = random.Next(0, cArr.Item2.Count - 1);
}
LearnableExample SEED = cArr.Item2[nextSeed];
if (!isRandom)
{
nextSeed++;
}
Expression STAR = new Expression(Operation.Con);
bool isStarCoversNEG = true;
int nextNeg = 0;
//todo обработать ситуацию бесконечного цикла
// пока условия STAR покрывают NEG (cArr.Item3)
while (isStarCoversNEG)
{
if (isRandom)
{
nextNeg = random.Next(0, NEG.Count - 1);
}
if (nextNeg >= NEG.Count)
{
nextSeed = 0;
break;
}
LearnableExample Eneg = NEG[nextNeg];
if (!isRandom)
{
nextNeg++;
}
Expression EXTENSION = new Expression(Operation.Con);
for (int i = 0; i < SEED.PredictiveAttributes.Count; i++)
{
if (!SEED.PredictiveAttributes[i].Equals(Eneg.PredictiveAttributes[i]) &&
EXTENSION.Members.Count < heapSize)
{
EXTENSION.AddMember(new Expression(Operation.Dis,
new List <IExpressionMember>()
{
SEED.PredictiveAttributes[i]
/*, new Expression(Operation.Neg, Eneg.PredictiveAttributes[i])*/
}));
}
}
if (!STAR.Members.Contains(EXTENSION))
{
STAR.AddMember(EXTENSION);
}
NEG.Remove(Eneg);
bool needBreak = true;
foreach (var example in NEG)
{
if (STAR.IsCover(example))
{
needBreak = false;
break;
}
}
if (needBreak)
{
break;
}
}
//todo удалить дублирующие устолия STAR
List <Tuple <IExpressionMember, int> > starExpressions = new List <Tuple <IExpressionMember, int> >();
foreach (var starExpression in STAR.Members)
{
int coveredExamplesCount = 0;
foreach (var example in cArr.Item2)
{
if (starExpression.IsCover(example))
{
coveredExamplesCount++;
}
}
starExpressions.Add(new Tuple <IExpressionMember, int>(starExpression, coveredExamplesCount));
}
// сортировка по возрастанию полезности
starExpressions = starExpressions.OrderBy(starExpression => starExpression.Item2).ToList();
if (STAR.Members.Count > starSize)
{
for (int i = 0; STAR.Members.Count > starSize; i++)
{
STAR.Members.Remove(starExpressions[i].Item1);
}
}
IExpressionMember BEST = starExpressions.Last().Item1;
//COVER.AddMember(BEST);
_cover.Add(new ProductionRule(BEST, cArr.Item1));
for (int i = 0; i < cArr.Item2.Count; i++)
{
if (BEST.IsCover(cArr.Item2[i]))
{
cArr.Item2.RemoveAt(i);
i--;
}
}
}
}
}
public ProductionRule(IExpressionMember condition, AttributeValue result)
{
_condition = condition;
_result = result;
IsDefault = false;
}