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Apriori算法的C/C#实现
最近研究Web数据挖掘常用算法。主要参考书是:
web数据挖掘/刘兵http://book.360buy.com/10079869.html
数据结构/严蔚敏
c语言程序设计/谭浩强
对于c#实现参考
http://www.codeproject.com/Articles/70371/Apriori-Algorithm
c语言实现部分
我把程序发到了csdn
http://download.csdn.net/detail/jiezou007/4458407
数据结构的选取，还做得不太好，会继续改进，请大牛多多指点。
之后我会比较C#与C的Apriori程序，总结一些区别，谈谈面向对象编程在这个算法上的体现与数据结构的选择问题。
1 #include <dos.h>
2 #include <conio.h>
3 #include <math.h>
4 #include <stdio.h>
5 #include <stdlib.h>
6
7 #define ItemNumSize 2
8 #define TranNumSize 100
9 #define LISTINCREMENT 1
10 #define OK 1
11 #define TRUE 1
12 #define FASLE 0
13 #define ERROR 0
14 #define MAX_ARRAY_DIM 100
15 #define MAXSIZE 100
16 typedef char ItemType;
17 typedef int ElemType;
18 float minSupport,minConfidence;
19 //动态内存分配，item用什么数据结构 动态数组，线性表好：数组是整体创建，整体删除的
20 typedef struct
21 {
22 ItemType *item;//项目
23 int length;//当前项目个数
24 int listsize;//当前分配的存储容量
25 }SqList;
26 //事务数组集合
27 typedef struct
28 {
29 SqList r[MAXSIZE+1];
30 int Length;
31 }TranList;
32
33 //初始化项目的线性表
34 int InitListSq(SqList &L)
35 {
36 L.item=(ItemType * )malloc(ItemNumSize *sizeof(ItemType));
37 if (!L.item)exit(OVERFLOW);//存储分配失败
38 L.length=0;//空表长度为0
39 L.listsize=ItemNumSize;//初始化存储容量
40 return OK;
41 }
42 //初始化事务的线性表
43 int InitListTran(TranList &TranL)//还有更好的动态分配方式初始化
44 {
45 for (int i=1;i<=TranNumSize;i++)
46 {
47 InitListSq(TranL.r[i]);
48 }
49 return OK;
50 }
51 //插入项目线性表
52 int listInsertSq(SqList &L,int i,ItemType e)
53 {
54 //在线性表L中第i个位置之前插入新元素e
55 //i的合法值为1<=i<=l.listlength+1
56 ItemType *newbase,*q,*p;
57 if(i<1||i>L.length+1)return ERROR;//i值不合法
58 if (L.length>=L.listsize)//当前存储空间已满，添加分配
59 {
60 //重新分配内存空间
61 newbase=(ItemType *)realloc(L.item,(L.listsize+LISTINCREMENT)*sizeof(ItemType));
62 if (!newbase)exit(OVERFLOW);
63 L.item=newbase;//新基址
64 L.listsize+=LISTINCREMENT;//增加存储容量
65 }
66 q=&(L.item[i-1]);//q为插入位置
67 for(p=&(L.item[L.length-1]);p>=q;--p)
68 *(p+1)=*p;//插入位置，及之后的元素右移
69 *q=e;
70 ++L.length;
71 return OK;
72 }
73 void main()
74 {
75 int c;
76 ItemType e;
77 SqList L;
78 int sn;
79 int ItemNum; //项目个数
80 int trannum[20]={0}; //事务数量
81 char b2[100][10];
82 char b21[100][10];
83 TranList TranL;
84 SqList L1;
85 InitListSq(L);
86 InitListTran(TranL);
87 printf ("链表长度：%d\n", L.length); // 线性表当前的元素个数
88 printf ("链表大小：%d\n", L.listsize); // 线性表最多可存放元素的个数
89 while (1)
90 {
91 system("cls");
92 printf_s("\n Apriori算法的C语言实现\n");
93 printf_s(" 1 输入项目集合\n");
94 printf_s(" 2 添加事务\n");
95 printf_s(" 3 设定最小支持度与最小置信度\n");
96 printf_s(" 4 输出结果\n");
97 printf_s(" 5 退出\n");
98 printf_s("请输入：\n");
99 scanf_s("%d",&c);
100 switch (c)
101 {
102 case 1://构造项目集
103 {
104 int it;
105 char ItemValue;
106 system("cls");
107 printf_s("构造项目集\n");
108 printf_s("请输入项目个数：\n");//项目个数
109 scanf_s("%d",&ItemNum);
110 for (it=1;it<=ItemNum;it++)//依次输入每个项目集
111 {
112 fflush(stdin);
113 printf_s("\n请输入第%d个项目的字母(a,b,c,d,e,f,……)：\n",it);
114 scanf("%c",&ItemValue);
115 listInsertSq(L,it,ItemValue);
116 }
117 printf_s("\n初始化后，项目集各元素值：\n");
118 for (int i=0;i<L.length;i++)
119 {
120 printf_s("%c\n",L.item[i]);
121 }
122 _getch();
123 break;
124 }
125 case 2:
126 {
127 system("cls");
128 //事务的数据结构，动态数组
129 int i,j;
130 char tranvalue;
131 printf_s("请输入要添加的事务个数：\n");//事务个数
132 scanf_s("%d",&sn);
133 for (i=1;i<=sn;i++)//依次输入每个事务所包含的项目，i应当从0开始
134 {
135 printf_s("请输入第%d个事务包含的项目数:",i);
136 scanf_s("%d",&trannum[i]);
137 fflush(stdin);
138 for (j=1;j<=trannum[i];j++)
139 {
140 fflush(stdin);
141 printf_s("输入事务的第%d个项目:\n",j);
142 scanf_s("%c",&tranvalue);
143 //动态分配内存,插入事务数组集合
144 listInsertSq(TranL.r[i],j,tranvalue);
145 }
146 }
147 printf_s("\n各事务的项目如下：\n");
148 for (i=1;i<=sn;i++)
149 {
150 printf_s("\n第%d个事务\n",i);
151 for (j=0;j<=trannum[i];j++)
152 {
153 printf_s("%c",TranL.r[i].item[j]);
154 }
155 }
156 _getch();
157 break;
158 }
159 case 3://设定最小支持度与最小置信度
160 {
161 system("cls");
162 printf_s("请输入最小支持度与最小置信度(空格隔开)：");
163 fflush(stdin);//最好在每个scanf前加上fflush( stdin );
164 scanf_s("%f%f",&minSupport,&minConfidence);
165 printf_s("\n最小支持度为：%2.2f\n",minSupport);
166 printf_s("最小置信度为：%2.2f\n",minConfidence);
167 _getch();
168 break;
169 }
170 case 4://Apriori算法
171 {
172 InitListSq(L1);
173 char generatedCandidate[10];
174 int c[20]={0};
175 int f[20]={0};
176 int jj=1;
177 //得到C1,算法第一行
178 for (int i=0;i<ItemNum;i++)//算法太复杂了，以后改为二叉树
179 {
180 for (int j=1;trannum[j]!=0;j++)
181 {
182 for (int k=0;TranL.r[j].item[k]!=0;k++)
183 {
184 if (L.item[i]==TranL.r[j].item[k])
185 {
186 c[i]++;
187 }
188 }
189 }
190 //计算F1支持度
191 if (c[i]>=minSupport*trannum[i+1])//两个整数相除得到整数
192 {
193 f[i]=c[i];
194 listInsertSq(L1,jj,L.item[i]);//L1
195 jj++;
196 }
197 }
198 printf_s("F1集合为:\n");
199 int temp1=0;
200 for (int i=0;i<ItemNum;i++)
201 {
202 printf_s("{%c}=%d ",L.item[i],f[i]);
203 if ((temp1+1)%3==0)
204 printf_s("\n");
205 temp1++;
206 }
207 printf_s("\n");
208 //排序TranL.r[j].item[k]
209 int t;
210 for (int i=1;i<=sn;i++)//每个事务
211 {
212 for (int j=0;j<trannum[j+1];j++)//每个项目
213 {
214 if (TranL.r[i].item[j]>TranL.r[i].item[j+1])
215 {
216 t=TranL.r[i].item[j];
217 TranL.r[i].item[j]=TranL.r[i].item[j+1];
218 TranL.r[i].item[j]=t;
219 }
220 }
221 }
222 //GenerateCandidates函数
223 int j1;
224 j1=L1.length;
225 //把L1->b2[i][]
226 for (int i=0;i<j1;i++)
227 {
228 b2[i][0]=L1.item[i];
229 }
230 int kk=0;
231 for (int i=0;i<L1.length;i++)
232 {
233 generatedCandidate[kk]=L1.item[i];
234 kk++;
235 for (int j=i+1;j<L1.length;j++)
236 {
237 generatedCandidate[kk]=L1.item[i+1];
238 if (generatedCandidate!=0)
239 {
240 char temp;
241 //排序
242 for (int i=0;generatedCandidate[i+1]!=0;i++)
243 {
244 if (generatedCandidate[i]>generatedCandidate[i+1])
245 {
246 temp=generatedCandidate[i];
247 generatedCandidate[i]=generatedCandidate[i+1];
248 generatedCandidate[i+1]=temp;
249 }
250 }
251 }
252 }
253 }
254 int u=0;
255 int v=1;//用V来进行输出各种组合的标识数V=1表示正在进行输出
256 int c2[100]={0};
257 int flag1=1;
258 int counter=0;
259 int temp;
260 //getsupport
261 for (int k=2;b2[0][0]!='\0';k++)
262 {
263 u=0;v=1;
264 for (int i=0;i<100;i++)
265 {
266 c2[i]=0;
267 }
268 for (int i=0;i<j1;i++)
269 {
270 for (int i1=i+1;i1<j1;i1++)
271 {
272 for (int j=0;j<k-2;j++)
273 {
274 if (b2[i][j]!=b2[i1][j])
275 {
276 flag1=0;
277 break;
278 }
279 }
280 //进行组合的部分
281 if (flag1==1&&b2[i][k-2]!=b2[i1][k-2])
282 {
283 for (int j2=0;j2<k-1;j2++)
284 {
285 b21[u][j2]=b2[i][j2];
286 }
287 b21[u][k-1]=b2[i1][k-2];
288 u++;
289 }
290 flag1=1;
291 }
292 }
293 counter=0;
294 for (int i=0;i<sn;i++)
295 {
296 for (int i1=0;i1<u;i1++)
297 {
298 for (int j1=0;j1<k;j1++)
299 {
300 for (int j=0;TranL.r[i+1].item[j]!='\0';j++)
301 {
302 if (TranL.r[i+1].item[j]==b21[i1][j1])
303 counter++;
304 }
305 }
306 if (counter==k)
307 c2[i1]++;
308 counter=0;
309 }
310 }
311 j1=0;
312 temp=0;
313 //对U中情况进行选择，选出支持度计数大于2的
314 for (int i=0;i<u;i++)
315 {
316 if (c2[i]>=minSupport)
317 {
318 if (v==1)
319 {
320 printf_s("\nF%d集合为:\n",k);
321 v=0;
322 }
323 printf_s("{");
324 for (int j=0;j<k;j++)
325 {
326 b2[j1][j]=b21[i][j];
327 printf_s("%c,",b2[j1][j]);
328 }
329 j1++;
330 printf_s("\b}");
331 printf_s("=%d ",c2[i]);
332 if ((temp+1)%3==0)
333 printf_s("\n");
334 temp++;
335 }
336 }
337 b2[j1][0]='\0';
338 if (b2[0][0]!='0')
339 {
340 printf_s("\b \n");
341 }
342 }
343 _getch();
344 break;
345 }
346 case 5:
347 {
348 return;
349 _getch();
350 system("cls");
351 break;
352 }
353 default:
354 {
355 printf_s("输入有误请重新输入！\n");
356 _getch();
357 system("cls");
358 }
359 }
360
361 }
362 }
来源：oschina
链接：https://my.oschina.net/u/725447/blog/73948